JPH04500065A - Perlite concrete for high strength structures - Google Patents
Perlite concrete for high strength structuresInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
- C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 発明の名称 高強度構造用パーライトコンクリート 関連出願の表示 本願は、１９８９年５月２２日に出願された出願番号第０７／３５４，８２９号 および１９８９年１０月６日に提出された出願番号第０７／４１８，３２６号の 一部継続出願である。[Detailed description of the invention] name of invention Perlite concrete for high strength structures Display of related applications This application is No. 07/354,829 filed on May 22, 1989. and Application No. 07/418,326 filed October 6, 1989. This is a partial continuation application.
発明の背景 本発明は、新規な、比較的表面が滑らかで、有孔性のｆｖｅｓｉｃｕｌａｒｌ 膨弓長パーライト（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｐｅｒｌｉｔｅｌをセメントに添加して 、構造用コンクリート、特に建築産業において使用するブランクｆｐｌａｎｋｌ のようなプレキャスト処理とプレストレス処理とを施したストランド強化製品（ ｐｒｅｃａｓｔ、 ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ、 ５ｔｒａｎｄ−ｒｅｉｎｆｏｒ ｃｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓｌ製造用のセメント組成物（ｃｅｍｅｎｔｉｔ、ｊｏ ｕｓ ｃｏｍｎｐｏｓｉｔｉｏｎｌ を製造する技術に関する。本発明はまた、 新規な膨張パーライトに関する。Background of the invention The present invention provides novel, relatively smooth-surfaced, porous fvesicular Adding expanded perlite to cement , blank fplankl for use in structural concrete, especially in the building industry Strand reinforced products with precast and prestressing treatments such as precast, prestressed, 5trand-reinfor Cement composition for manufacturing ced productsl (cementit, jo Related to technology for manufacturing US comn position. The present invention also provides Concerning a new expanded pearlite.
発明の目的 本発明の目的は、骨材（ａｇｇｒｅｇａｔｅｌ に添加しかつ水と混ぜ合せたと きに、強力で、剛性のある高強度構造用コンクリートを提供するセメント配合物 を提供することにある。Purpose of invention The object of the invention is to add to aggregates and mix with water. A cement mix that provides strong, stiff, high-strength structural concrete when Our goal is to provide the following.
本発明の別の目的は、コンクリートの上記特性の全てを保持すると同時に、補強 ストランドとコンクリートとの接着性を改善するブランク素材のような強化プレ キャストコンクリート製品用のセメント組成物を提供することにある。Another object of the invention is to retain all of the above properties of concrete while at the same time reinforcing it. Reinforced preforms, such as blank materials, improve the adhesion between the strands and the concrete. The object of the present invention is to provide cement compositions for cast concrete products.
本発明の他の目的と利、点は、本発明に関する以下の説明から明らかになるもの である。Other objects, advantages, and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the invention. It is.
発明の概要 本発明によれば、新規な、比較的表面が滑らかで、有孔性の膨張パーライトがセ メント混合物に添加される。膨張パーライトは、１００乃至３０メツシユ以下と いう比較的小さい粒度を有し、略球形をなす、膨張パーライトは、得られるコン クリートが軽量かつ強力であるように密度が比較的低く、かつ、ブランク素材な どにキャストすることができるように、スランプｆｓｌｕｍｐ）を零あるいは低 くすることができる。コンクリートと補強ストランドとの結合は、著しく改良さ れる。Summary of the invention In accordance with the present invention, a novel, relatively smooth-surfaced, porous expanded pearlite added to the ment mixture. Expanded pearlite is 100 to 30 mesh or less. Expanded pearlite has a relatively small particle size and is approximately spherical in shape. The cleat is made of relatively low density and blank material so that it is lightweight and strong. You can set the slump (fslump) to zero or low so that you can cast can be reduced. The bond between concrete and reinforcing strands is significantly improved. It will be done.
図面の簡単な説明 第１図は、スパンクリート・マニュファクチャラーズ′アソシエイション（Ｓｐ ａｎｃｒｅｔｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ’５Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｌのメ ンバーにより製造されるような典型的なブランクを示す斜視図であり、 第２Ａおよび２Ｂ図は、本発明に従って使用するために製造されかつ処理された 膨張パーライトを１７倍および１００倍でそれぞれ示す顕微鏡写真であり、第３ Ａおよび３Ｂ図は、ビルディングの屋根用の比較的低密度でかつ低強度の断熱コ ンクリートを製造するためにコンクリートに添加される先行技術の膨張パーライ トを１７倍および３０倍でそれぞれ示す顕微鏡写真であり、 第４図は、普通のブランク素材コンクリートと本発明に従ってつくられた軽量ブ ランク素材コンクリートにおける補強ストランドの滑りを比較する現尺プラント の試験データを示すグラフ図である。Brief description of the drawing Figure 1 shows the Spunkrete Manufacturers' Association (Sp ankle Manufacturer’5 Association 1 is a perspective view of a typical blank as produced by a Figures 2A and 2B are manufactured and processed for use in accordance with the present invention. These are micrographs showing expanded pearlite at 17x and 100x, respectively. Figures A and 3B show relatively low density and low strength insulation cores for building roofs. Prior art expanded perlite added to concrete to produce concrete These are micrographs showing the image at 17x and 30x, respectively. Figure 4 shows a conventional blank material concrete and a lightweight block made according to the invention. Current scale plant to compare slippage of reinforcing strands in rank material concrete It is a graph diagram showing test data of.
好ましい実施例の詳細な説明 第１図は、長尺の中空コアブランク素材１を、該素材の底部に配設した補強スト ランド２とともに示す。DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 shows a long hollow core blank material 1 with a reinforcing strut provided at the bottom of the material. Shown together with land 2.
空所３が、重量を軽減するためにブランク素材の中央部に形成されている。A void 3 is formed in the center of the blank material to reduce weight.
現在性なわれている標準的な方法では、長尺のかかる中空コアブランク素材１を キャスティングベッドにおいてキャストする。一般に行なわれている方法の１つ では、ベッドに沿って分当たり２．４乃至４，５ｍ（８乃至１５フイート）の速 度で動きかつプレストレス処理され張力がかけられている補強鋼ストランド上お よび周囲にコンクリートな被着しまたはキャストする機械が使用されている。コ ンクリートは、スランプが零でありまたは低く、強度が大きくなるように配合さ れる。コンクリートは、少なくとも約２１１ｋｇ／ｃｍ２ ［３０００ｐｓ ｉ （２０，６９ミリパスカル−Ｍｐａ）］の圧圧強度を有するように十分に硬化 しかつ補強ストランドに付着するようになるまで、ベッドに放ｌしてお（０次に 、所定の長さに切断し、貯蔵所へ移送して最終硬化を行なう、ブランク素材は、 最大１５４ｍ （５００フイート）の長さとすることができる。ブランク素材か ら切断されたブランクまたはスパン（ｓｐａｎｌの長さは、３乃至９ｍ（１０乃 至３０フイート）とすることができる、ブランク素材１は、幅を約１乃至２．４ ｍ （約３乃至８フイート）、厚みを約１５乃至４６ｃｍ （６乃至約１８イン チ）とすることができる。In the current standard method, a long hollow core blank material 1 is used. Cast on the casting bed. One of the commonly used methods In this case, a speed of 2.4 to 4.5 m (8 to 15 feet) per minute along the bed. On reinforcing steel strands that are moved and prestressed and tensioned at a Machines are used to apply or cast concrete around the concrete. Ko Concrete is formulated to have zero or low slump and high strength. It will be done. Concrete is at least about 211 kg/cm2 [3000 ps i (20,69 milliPascals-Mpa)] sufficiently hardened to have a compressive strength of And leave it on the bed until it starts to adhere to the reinforcing strands (0th order). The blank material is cut to a predetermined length and transported to storage for final curing. Can be up to 154 m (500 ft) long. Is it a blank material? Blanks or spans cut from The blank material 1 may have a width of approximately 1 to 2.4 feet (~30 feet). m (approximately 3 to 8 feet), thickness approximately 15 to 46 cm (6 to approximately 18 inches) h).
これは、ブランク素材を各層について１回のバスで３層にキャストする連続方法 であり、ブランク素材１に中空部即ち空所３を形成するために、中間混合物が振 動コアの周囲に詰め込まれる。This is a continuous method in which the blank material is cast in three layers with one bath for each layer. The intermediate mixture is shaken in order to form hollow parts or voids 3 in the blank material 1. Packed around the dynamic core.
補強ストランド２が有効性を発揮するためには、コンクリートがストランドに付 着しなければならない。For reinforcement strand 2 to be effective, concrete must be attached to the strand. have to wear it.
ブランク用のコンクリートを配合する場合に考慮される他の事項に、剛性と軽量 性とがあり、これらは双方とも所望されるものであり、更に、当然のことである がコストがある。スパンクリート・マニュファクチャラーズ・アソシエイション と呼ばれる一部の会社が、このようなブランクを製造している。Other considerations when mixing concrete for blanks include stiffness and light weight. and both are desirable and even natural. But there is a cost. Spankrete Manufacturers Association Some companies called , manufacture such blanks.
コンクリートブランクおよびブランク製造用のコンクリート組成物は、本発明と 関連するものであるが、本発明のセメント組成物は、以下に説明するように、他 の数多くの製品に適用されるものである。Concrete blanks and concrete compositions for the manufacture of blanks according to the invention On a related note, the cement compositions of the present invention may also be used in combination with other This applies to many products.
本発明のセメント組成物は、コンクリート混合物の温量基準で、約０．５乃至２ ０重量パーセントの表面が比較的滑らかで、有孔性の膨張パーライトを含み、該 パーライトは、サイズが約１００乃至３０メツシユで、嵩密度が約１１２乃至３ ２０ｋｇ／ｍ” （約７乃至２０ボンド／立方フイート）である、第２Ａおよび ２Ｂ図に示すように、本発明の膨張パーライトは、丸形または球形で、表面が滑 らかで、略均−のサイズを有している。これは、比較的固く、脆さをもっていな い、これは、骨材として使用しかつセメントおよびその他の骨材と混合したとき に、崩壊することがない。The cement composition of the present invention has a temperature of about 0.5 to 2, based on the temperature of the concrete mixture. 0 weight percent of relatively smooth surface, containing porous expanded pearlite; Perlite has a size of about 100 to 30 mesh and a bulk density of about 112 to 3. 20 kg/m” (approximately 7 to 20 bonds/cu. ft.) As shown in Figure 2B, the expanded pearlite of the present invention has a round or spherical shape and a smooth surface. It is smooth and has an approximately average size. It is relatively hard and not brittle. Yes, this is true when used as an aggregate and mixed with cement and other aggregates. , it will not collapse.
本発明の有意性と構成要素の作用を理解するためには、先行技術の膨張パーライ トと本発明の膨張パーライトのタイプを定義するとともに、識別することが必要 である。パーライト鉱物（ｍｉｎｅｒａｌｌ は、膨張工程において熱に曝され ると、取り込まれた水が膨張する際にパーライト鉱物のシリカ壁を軟化させて、 粒子のサイズを有意に大きくする気泡または空隙を多数形成する、取り込んだ水 を含有する火山性シリカガラスである。パーライト鉱石（ｏｒｅｌは、当初の容 積の４乃至２０倍に膨張する。To understand the significance of the present invention and the operation of its components, it is necessary to It is necessary to define and identify the types of expanded pearlite of the present invention. It is. Pearlite minerals are exposed to heat during the expansion process. Then, when the absorbed water expands, it softens the silica walls of the pearlite mineral, Entrained water that forms many bubbles or voids that significantly increase the size of the particles It is a volcanic silica glass containing . Pearlite ore (orel is the original Expands to 4 to 20 times the product.
膨張パーライトは、４つの異なるタイプ、即ち、破砕片パーライト（ｓｈａｔｔ ｅｒｅｄ ｆｒａｇｍｅｎｔ ｐｅｒｌｉｔｅｌ、単一球形気泡パーライト（ｉ ｎｄｉｖｉｄｕａｌ ５ｐｈｅｒｉｃａｌ ｃｅｌｌｐｅｒｌｉｔｅｌ、開放面 膨張パーライト（ｏｐｅｎ−ｓｕｒｆａｃｅｄ。Expanded pearlite is available in four different types: shattered pearlite (shatt) ered fragment perlitel, single spherical cell perlite (i ndividual 5 pherical cell perlitel, open surface Expanded perlite (open-surfaced).
ｅｘｐａｎｄｅｄ ｐｅｒｌｉｔｅｌおよび円滑面膨張パーライト（ｓｍｏｏｔ ｈ−ｓｕｒｆａｃｅｄ、 ｅｘｐａｎｄｅｄ ｐｅｒｌｉｔｅｌに分類される。expanded perlite and smooth surface expanded perlite (smoot It is classified into h-surfaced and expanded perliter.
最初の３つのタイプが先行技術のパーライトであり、４番目が本発明の膨張パー ライトを構成する。The first three types are prior art perlite and the fourth is the expanded perlite of the present invention. Configure lights.
破砕片パーライトは、破壊した気泡壁（ｃｅｌｌ ｗａｌｌｌを有する破片から 主としてなるパーライトの細かい固体粒子から構成され、該粒子は比重が約２． ３であり、水中に没する。これらの「破砕片」は、パーライト鉱石が過熱されて 気泡壁が破壊することにより破壊または破砕された固体片を形成するパーライト 膨張工程において生ずる。この種のパーライトは、米国特許第２，５８５．３６ ６号に開示されている。Fragmented pearlite is made from fragments with destroyed cell walls. It is composed of fine solid particles, mainly pearlite, which have a specific gravity of about 2. 3 and will be submerged in water. These "crushed pieces" are formed by overheating the pearlite ore. Perlite that forms solid pieces that are broken or crushed by the destruction of the cell walls Occurs during the expansion process. This type of pearlite is described in U.S. Patent No. 2,585.36 It is disclosed in No. 6.
単一球形気泡パーライトは、薄いガラス状の壁を有する、単一の中空で球形の気 泡を有するパーライトである。この物質は、サイズが一般に極めて小さく、パー ライト鉱石の著しく小さい粒子の膨張または−１大きい開放面気泡膨張パーライ トの崩壊による生成物である。これは、カリフォルニア州、ロスアンゼルスのブ レフコ・インコーホレイテッド（Ｇｒｅｆｃｏ、 Ｉｎｃ、ｌ からディカバー ル（ＤＩＣＡＰＥＲＬＩなる商標を付したものを商業的に入手することができる 。これは、中空ガラスの微小球としての特徴を有する。この製品を得るためには 膨張パーライトを篩を介してスクリーン処理しなければならないので、これは比 較的高価となる。Single spherical cell perlite is a single hollow, spherical cell with thin glassy walls. It is pearlite with bubbles. This substance is generally very small in size and Expansion of significantly smaller particles of light ore or -1 larger open-sided cell expanded pearlite It is a product of the decay of This is a boutique in Los Angeles, California. Discover from Grefco, Inc. commercially available with the trademark DICAPERLI. . It has the characteristics of a hollow glass microsphere. To get this product This is comparatively difficult as the expanded perlite must be screened through a sieve. Relatively expensive.
開放面膨張パーライトは、独立（ｃｌｏｓｅｄｌ即ち封止されている（ｓ４！ａ ｌｅｄｌ内部気泡と開放されている外面気泡とを有する多数の多角形気泡からな る有孔構造の膨張セルである。この種の膨張粒子は、サイズが５０乃至１０メツ シユの範囲にあるが、一般には３ｏメツシュ以上である。この開放面膨張パーラ イトは形状が角張っており、著しく脆い、このタイプのパーライトの壊れた外部 気泡壁は、本技術分野においては、［うさぎの耳Ｊ （”ｒａｂｂｉｔ ｅａｒ ｓ”） と呼ばれている。うさぎの耳は、一層大きなパーライト片からはがれ落 ちて、破砕片パーライトを形成する傾向がある。開放面膨張パーライト粒子は、 ３２乃至１１２ｋｇ／ｍ” （２乃至７ボンド／立方フイート）の嵩密度を有す る。これらの粒子は水に浮くが、開放面気泡を有するので、円滑面膨張パーライ トのように浮揚性ではない。Open-face expanded pearlite is closedl or sealed (s4!a LEDL consists of a number of polygonal cells with internal cells and open external cells. It is an expansion cell with a perforated structure. This kind of expanded particles have a size of 50 to 10 meters. However, it is generally 30 mesh or more. This open-sided expansion parlor The pearlite is angular in shape and extremely brittle, resulting in a broken exterior for this type of pearlite. Bubble walls are commonly referred to as "rabbit ears" in this technical field. Rabbit ears are peeled off from larger pieces of perlite. Therefore, there is a tendency to form crushed pearlite. Open-face expanded pearlite particles are having a bulk density of 32 to 112 kg/m” (2 to 7 bonds/cubic foot) Ru. These particles float on water but have open-faced bubbles, so smooth-faced expanded perlite It is not buoyant like the
円滑固有孔性膨張パーライトは、多数の多角形気泡からなる膨張パーライトであ り、内部および外面気泡はいずれも、殆どの部分が独立している。パーライトの 気泡壁は、内部空隙のサイズと比較すると、比較的厚くなっている。この円滑面 パーライトは、丸くなっており、形状は略球形である。このパーライトは、水に 浮くとともに、形状が丸くしかも表面が円滑でかつ殆どが閉止されているので、 開放面膨張パーライトよりも一層浮揚性がある。これは、うさぎの耳を有してお らず、比較的跪くな（、しかも他の配合物との混合物に対して有意の構造特性を 付与する０本発明の膨張パーライトは、サイズが１００乃至３０メツシユであり 、嵩密度は、４８乃至３２０ｋｇ／ｍ” （３乃至２０ボンド／立方フイート） 、好ましくは、１２８乃至２４０ｋｇ／ｍ” （８乃至１５ポンド／立方フイー ト）とすべきである、少なくとも約９０重量％は、１００メツシユのスクリーン に保持される。このパーライトの化学分析を行なったところ、二酸化珪素の含有 量は７０％を越えていた。Smooth intrinsic porosity expanded pearlite is an expanded pearlite consisting of many polygonal cells. Both the internal and external bubbles are mostly independent. perlite The cell wall is relatively thick compared to the size of the internal void. This smooth surface Pearlite is round and approximately spherical in shape. This perlite is added to water. It floats, is round in shape, has a smooth surface, and is mostly closed, so More buoyant than open-face expanded perlite. It has rabbit ears relatively low profile (and yet has no significant structural properties when mixed with other formulations) The expanded pearlite of the present invention has a size of 100 to 30 mesh. , bulk density is 48 to 320 kg/m" (3 to 20 bonds/cubic foot) , preferably 128 to 240 kg/m” (8 to 15 lb/cubic foot) At least about 90% by weight should be 100 mesh screen is maintained. Chemical analysis of this pearlite revealed that it contained silicon dioxide. The amount was over 70%.
第２Ａおよび２Ｂ図の顕微鏡写真に示すように、本発明において使用される特定 のパーライトは、滑らかな表面を有する丸い形状をなし、略均−なサイズを有す る。これはまた、比較的固くて脆くない、かかる形状、サイズおよび非脆性によ り、ブレンドされた状態を呈し、崩壊せず、しかも先行技術のパーライトよりも 空隙空間が有意に少ない均一な混合製品とすることにより、コンクリートに有意 の特性を付与する。As shown in the photomicrographs of Figures 2A and 2B, the specific Pearlite has a round shape with a smooth surface and is approximately average in size. Ru. It is also relatively hard and non-brittle, due to its shape, size and non-brittle nature. It exhibits a blended state, does not disintegrate, and is better than prior art pearlite. Significant improvement in concrete by creating a homogeneous mixed product with significantly less void space. give the characteristics of
第３Ａおよび３Ｂ図は、開放表面を有する先行技術のパーライトを示す０粒子は 粗く、鋭利でかつサイズが不均一である。先行技術のパーライトは、本発明にお いて使用されるパーライトよりも大きく、従って、第２Ｂ図は倍率が１００倍で あり、一方、第３Ｂ図は倍率がわずか３０倍となっている。Figures 3A and 3B show prior art pearlite with an open surface and zero particles. Rough, sharp, and uneven in size. The prior art perlite is different from the present invention. Therefore, Figure 2B is shown at a magnification of 100x. However, in Figure 3B, the magnification is only 30x.
本明細書においては、この新たなタイプのパーライトは「円滑固有孔性膨張パー ライトＪ （’“ｓｍｏｏｔｈｓｕｒｆａｃｅｄ、 ｖｅｓｉｃｕｌａｒ、 ｅ ｘｐａｎｄｅｄ ｐｅｒｌｉｔｅ’″）と呼ばれる。In this specification, this new type of pearlite is defined as "smooth intrinsically porous expanding pearl". Light J ('"smoothsurfaced, vesicular, e xpanded perlite''').
本発明の膨張パーライトの重要な特性は、他の転質材料と混合して輸送されたと きに分離せず、他の材料と混合したときに耐崩壊性を呈することにある。かかる 結果は、他の材料と混合したときに分離しかつ崩壊する傾向を有する第３Ａおよ び３Ｂ図に示すような先行技術の膨張パーライトの性質とは著しく異なるもので ある。An important property of the expanded pearlite of the present invention is that it is transported mixed with other modified materials. It does not separate when mixed with other materials and exhibits collapse resistance when mixed with other materials. It takes The result is that 3A and 3A have a tendency to separate and disintegrate when mixed with other materials. The properties are significantly different from those of the prior art expanded pearlite as shown in Figures 3 and 3B. be.
本発明において使用される特定の膨張パーライトに処理するのに適したパーライ トは、コロラド州８１１２０、アントニオｆＡｎｔｏｎｉｏｌ 、ビー・オー・ ボックス３０８ （Ｐ、Ｏ，Ｂｏｘ ３０８１に所在するブレフコ・インコーホ レイテンド（Ｇｒｅｆｃｏ、 Ｉｎｃ、ｌからグレードＮＡ６６（微細物）、Ｎ Ａ６７ （微細物）または５ＯＣ６５（微細物）を得ることができる。別の適宜 の鉱石源は、コロラド州、アンドニオに所在するマンビル・コーポレイション（ Ｍａｎｖｉｌｌｅ Ｃｏｒｐ、ｌである。ブレフコのＮＡ６６、ＮＡ６７および ５ＯＣ６５鉱石の仕様は次の適合衆国標準 ＮＡ６６ ＮＡ６７ ５ＯＣ６５５ ０（，３ｎ＋ｍｌ ８ ２２ ５ １ ００（，１５ｍｍ） ５３ ５８ ７０２００ （，０７５＋＋＋ｍｌ ３ ２ １ ５ ２０ユ２ユハユし ７ ５ ５ 合計 １００ １００ １００ これらの鉱石のグレード、または本発明の特定のパーライトに膨張させるのに使 用するのに適したパーライト鉱石のグレードの全体的な仕様は、次の通りである 。Perlite suitable for processing into the particular expanded perlite used in the present invention Antonio fAntoniol, B.O., Colorado 81120 Box 308 (Brefco Inc. located at P, O, Box 3081) Latend (Grefco, Inc., grade NA66 (fine), N A67 (fine) or 5OC65 (fine) can be obtained. another appropriate The source of the ore is Manville Corporation (located in Andonio, Colorado). Manville Corp. Brefco NA66, NA67 and The specifications of 5OC65 ore are as follows: NA66 NA67 5OC655 0(,3n+ml 8 22 5 100 (,15mm) 53 58 70200 (,075+++ml 3 2 1 5 20 yu 2 yuhayushi 7 5 5 Total 100 100 100 grades of these ores or used to expand the particular perlite of this invention. The overall specifications for grades of pearlite ore suitable for use are as follows: .
第２表 合衆国標準 累積およ 保持 篩ＮＯ仏ｌ土上 １大上 代入１ ５０ （，３ｍｍ１ Ｏ２２１０ １０Ｏｆ、１５ｍｍ） ４０ ９０ ５９２００ （，０７５ｍｍ１ ８５ １ ００ ９３上記した好ましいブレフコ鉱石から膨張される本発明の特定のパーラ イトの対応する仕様の例は、次の通鉱 のタイプ ＮＡ６６ ＮＡ６７ ５ＯＣ ６５膨張パーライト の嵩密度 フィート） 未圧縮 ５４ １４０ １９８ Ｆ３．４０１ ＋８．７７１ ＋１２．３５１圧縮 ６８ １５８ ２１７ ｆ４．２５１ ＋９．８５１ （１３，５８＋合衆国標準 篩Ｎｏ、 ％ ％ ％ １６ （１，１８ｍｍ１ ０ 、３ 微量 微量３０（，６ｍｍ１ ２１．３ １１．２ ２．０５Ｏｆ、３ｍｍ１ ４６．８ ６３．０ ７２．４１００（， １５ｍｍ１２３．４ １８．３ ２０．４パン ８．４ ７．５ ５．２ 合計 １００．０ １００．６ １００．０上記した全仕様のパーライト鉱石か ら膨張させることができる本発明の特定の膨張パーライトの全仕様は、次の通り である。Table 2 United States Standards Accumulation and Retention Sieve NO Buddha 1 Earth 1 Great Assignment 1 50 (,3mm1 O2210 10Of, 15mm) 40 90 59200 (,075mm1 85 1 00.93 Particular pearls of the present invention expanded from the above-mentioned preferred Brefko ores Examples of corresponding specifications for the following mine type NA66 NA67 5OC 65 expanded perlite bulk density of feet) Uncompressed 54 140 198 F3.401 +8.771 +12.351 compression 68 158 217 f4.251 +9.851 (13,58 + US standard Sieve No.,%%%% 16 (1,18mm1 0,3 trace amount trace amount 30(,6mm1 21.3 11.2 2.05Of, 3mm1 46.8 63.0 72.4100(, 15mm123.4 18.3 20.4 Pan 8.4 7.5 5.2 Total 100.0 100.6 100.0 Pearlite ore with all the above specifications The full specifications of the particular expanded pearlite of the present invention, which can be expanded from It is.
１豆１ 合衆国標準 累積およ 保持 篩Ｎｏ、 び最ハ％ 最 ％ ′表盲 ３０ （，６ｎ＋＋ｏ） ０ ２２ １１５０１３ｍｍ） ４５ ７５ ６３ １００ｆ、１５ｍｍ１ ９０ １００ ９３パ一ライト鉱石は、コンクリート構 造用配合物において使用する場合、７６０乃至１０９３℃で１２８乃至２４０ｋ ｇ／ｍ” （１４００乃至２００’Ｆで８乃至１５ボンド／立方フイート）の所 定の未圧縮（ｕｎｃｏｍｐａｃｔｅｄｌ嵩密度に膨張される。同時係属の米国特 許出願第０７／４１８．３２６号に係る耐火組成物において使用する場合には、 未圧縮嵩密度は、４８ｋｇ／ｍ”（３ボンド／立方フイート）程度の低さとする ことができる。膨張後は、パーライトは、少なくとも７８重量パーセントが合衆 国標準１ｉＮｏ、３０を通過し、４５重量％が合衆国標４ｕＮｏ、５０により保 持されるような粒度とすべきである。篩分析は本発明にかかる生成物の配合にと って重要であるが、本明細書において記載されている性能を発揮するためには、 パーライトの丸い形状と滑らかな表面特性も存在しなければならない。1 bean 1 United States Standards Accumulation and Retention Sieve No., maximum % maximum % table blindness 30 (,6n++o) 0 22 115013mm) 45 75 63 100f, 15mm1 90 100 93 Pearlite ore is used in concrete structures. 128-240k at 760-1093°C when used in manufacturing formulations g/m” (8 to 15 bonds/cubic foot at 1400 to 200’F) Expanded to a fixed uncompacted bulk density. When used in the fire-resistant composition according to patent application No. 07/418.326, Uncompacted bulk density should be as low as 48 kg/m” (3 bonds/cubic foot) be able to. After expansion, the pearlite is at least 78 percent by weight aggregate. Passes national standard 1iNo. 30 and 45% by weight is protected by United States standard 4uNo. 50. The granularity should be such that it is maintained. Sieve analysis is used to formulate products according to the invention. However, in order to achieve the performance described in this specification, The round shape and smooth surface characteristics of pearlite must also be present.
膨張パーライト中の微細物（ｆｉｎｅｓｌ は、約１０重量％未満とすべきであ る。微細物は、合衆国標準ｕＮ。Fines in expanded pearlite should be less than about 10% by weight. Ru. Fine particles are US standard uN.
、１００を少なくとも通過する小さい粒子である。微細物は一般に膨張しないま たは不完全に膨張するパーライト鉱石であり、重量があり、経済的ではないとい った制約がある。, 100. Fine particles generally do not expand. It is a pearlite ore that expands incompletely, is heavy, and is said to be uneconomical. There are some restrictions.
本発明において使用される膨張パーライトは、そのサイズを制御するためにスク リーンを通過しない０粒度は、炉条件を調整することにより、かつ、膨張前の鉱 石の粒度から制御される。The expanded pearlite used in the present invention is Zero grain size, which does not pass through lean, can be achieved by adjusting the furnace conditions and Controlled by stone grain size.
本発明において使用される膨張パーライトに硬度を付与しかつ脆砕性を除去する 処置の１つは、セメントと、パーライトと、水との混合物を形成し、次に混合物 におけるパーライトの比重とその空隙率とを計算することである６本発明におい て使用される膨張パーライトは、セメントおよび水と混合すると、約０．３７の 比重と約６０％の空隙率とを有する。先行技術の開放面膨張パーライトは、約０ ．７１の比重と約８０％の空隙率とを有する。Adding hardness and removing friability to the expanded pearlite used in the present invention One of the treatments is to form a mixture of cement, perlite and water and then 6 In the present invention, the specific gravity of pearlite and its porosity are calculated in When mixed with cement and water, expanded perlite used in It has a specific gravity and a porosity of about 60%. Prior art open-face expanded pearlite has approximately 0 ．． It has a specific gravity of 71 and a porosity of about 80%.
パーライト鉱石は先づ粉砕され、次に、第２表の仕様に示すサイズまたはグレー ドにされ、その後、垂直炉即ちエキスパンダ（ｅｘｐａｎｄｅｒ）において膨張 される。Pearlite ore is first crushed and then made into the sizes or grays shown in the specifications in Table 2. and then expanded in a vertical furnace or expander. be done.
かかる装置および方法は本技術分野において公知である。パーライト鉱石は、バ ーナのフロアにより形成される空気の上向きドラフトに抗してバーナへ向けて落 ちるように、開放したトールフレームｆｔａｌｌ ｆｌａｍｅｌ （かかるフレ ームはガスと空気とを混合することにより炉において点火される）に供給される 。パーライト炉は実質上気密であり、従って、強い吸引圧即ち負の空気圧を有す る。この負の空気圧により、膨張パーライト鉱石をフレームから離れる方向へ引 張りかつ炉から引き出すドラフトが形成される。パーライト粒子は、上向きドラ フトにより該粒子をエキスパンダの頂部から運び出すことができるように十分に 低い緩い（ｌｏｏｓｅ１重量または密度に達するまで膨張を行なう。Such devices and methods are known in the art. Pearlite ore is air falling towards the burner against the upward draft created by the burner floor. The tall frame is opened as shown in the image below. The gas is ignited in the furnace by mixing gas and air). . Perlite furnaces are virtually airtight and therefore have strong suction or negative air pressure. Ru. This negative air pressure pulls the expanded pearlite ore away from the frame. A draft is formed that draws the tension and out of the furnace. The pearlite particles are upward-driving. sufficiently so that the particles can be carried away from the top of the expander by the Perform expansion until a low loose weight or density is reached.
本発明において使用されるパーライト鉱石を得る場合には、予備加熱工程を回避 すべきである。これは、予備加熱は鉱石の粒子を脱水しかつ不均一に加熱する傾 向があり、最終膨張生成物に許容することができない量の未膨張微細鉱石が生ず ることになるからである。Preheating step is avoided when obtaining pearlite ore used in the present invention Should. This is because preheating tends to dehydrate the ore particles and heat them unevenly. , resulting in an unacceptable amount of unexpanded fine ore in the final expanded product. This is because
鉱石は、炉壁の低位置に供給口を配設することにより、フレームに直接供給すべ きである。フレームは、通常の高さ位置よりも低く調整すべきである。この低い フレームは、炉バーナの外側のガス／空気管においてフレームが実際に燃焼する まで空気とガスとを予備混合することにより得られる。この場合には、フレーム は通常よりも低くなる。同時に、ドラフトは、微細な鉱石がフレームを介してゆ っくりと引張られ、しかも得られる膨張パーライトが上方へかつ炉から引き出さ れるように、低く調整しなければならない、ドラフトとフレームを上記のように 下方へ調整することにより、膨張パーライトの密度は上昇し、かつ、粒子の表面 は第２Ａおよび２Ｂ図に示すように概して丸くなる。パーライトの嵩密度は、パ ーライトをフレームを介して供給する速度により制御することができる。フレー ムを通る速度が大きくなると、一層緻密なパーライトとなる。エキスパンダのサ イズと構造にはかなりの変動がある。当業者であれば、小規模の試験と実験とに より、適宜の膨張パーライトを得ることができる。バーミキュライトを得るのに 使用される炉を使用して、本発明の膨張パーライトを得ることができる。Ore should be fed directly to the frame by locating the feed port low on the furnace wall. It is possible. The frame should be adjusted lower than its normal height position. this low The flame actually burns in the gas/air pipes outside the furnace burner. It is obtained by premixing air and gas up to In this case, the frame will be lower than normal. At the same time, the draft allows the fine ore to flow through the frame. The expanded pearlite is pulled upwards and out of the furnace. The draft and frame must be adjusted low so that By adjusting downward, the density of expanded pearlite increases and the surface of the particles increases. is generally rounded as shown in Figures 2A and 2B. The bulk density of pearlite is – can be controlled by the speed at which light is fed through the frame. Fray As the speed through the membrane increases, pearlite becomes more dense. expander sa There is considerable variation in size and structure. Those skilled in the art will be able to perform small-scale tests and experiments. Thus, suitable expanded pearlite can be obtained. to get vermiculite The furnace used can be used to obtain the expanded perlite of the invention.
円滑面膨張パーライトの範囲は、湿潤コンクリート混合物の０．５乃至２０重量 パーセントである。セメントは、任意のタイプのボートランドセメントまたはブ レンドしたセメントとすることができる。ブレンドセメントは、粒状の高炉スラ グと水和石灰との均質かつ均一混合物またはボートランドセメントと、高炉スラ グもしくはポゾラン（ｐｏｚｚｏｌａｎ）または双方との均質かつ均一混合物を 主成分とする水硬性セメントであり、これは、ボートランドセメントタリンカを 他の材料とともに相互に粉砕しまたはこれらを一緒に混合するか、あるいはこれ らを相互に粉砕しかつ一緒に混合することにより得られる。ブレンドしたセメン トの１つに、コネチカット州、スクンフォード（Ｓｔａｍｆｏｒｄｌに所在する ローン・スター・インダストリーズ（ＬｏｎｅＳｔａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｌから販売されているパイラメントｆＰＹＲＡＭＥＮＴ）がある、パイラメント は、米国特許第４．８４２．６４９号に記載されている。Smooth surface expanded perlite ranges from 0.5 to 20 weight of wet concrete mix It is a percentage. The cement may be any type of Boatland cement or It can be made into blended cement. Blended cement is made from granular blast furnace slurry. A homogeneous and homogeneous mixture of cement and hydrated lime or Boatland cement and blast furnace slurry. a homogeneous and homogeneous mixture of polyester or pozzolan or both. It is a hydraulic cement whose main component is Boatland Cement Talinka. mutually ground or mixed together with other materials; are obtained by mutually grinding and mixing together. blended semen One of the locations is Stamford, Connecticut. LoneStar Industries There is a pyrament (fPYRAMENT) sold by l. is described in U.S. Pat. No. 4,842,649.
円滑面パーライトとセメント以外に、未圧縮（ｕｎ−ｄｅｎｓｉｆｉｅｄｌ微小 シリカｆｍｉｃｒｏｓｉｌｉｃａｌ もしくは珪藻土またはこれらの混合物のよ うな、適宜の微粉砕したポゾランをコンクリートに添加することもできる。殆ど の場合、０．３乃至１２重量パーセントの微粉砕したポゾランが湿潤コンクリー ト混合物に加えられる。In addition to smooth surface pearlite and cement, un-densified micro Silica fmicrosilical or diatomaceous earth or mixtures thereof. It is also possible to add suitable finely ground pozzolan to the concrete. Almost 0.3 to 12 weight percent of finely ground pozzolan is added to wet concrete. added to the mixture.
適宜の未圧縮微小シリカまたは非晶質ヒユームドシリカを、ペンシルバニア州ピ ッツバーグ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈｌに所在するエルケムマテリアルズｆＥｌｋ ｅｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓｌから得ることができる。微小シリカは微粉砕された 非晶質シリカであり、少なくとも５０重量％の二酸化珪素を含むべきである。こ の微小シリカは、フェロアロイの製造における副生成物である。Suitable uncompacted microscopic silica or amorphous fumed silica is Elkem Materials fElk located in Pittsburgh It can be obtained from em Materialsl. Microscopic silica is finely ground It should be amorphous silica and contain at least 50% by weight silicon dioxide. child Microscopic silica is a by-product in the production of ferroalloys.
微小シリカは、疎水性であるので、コンクリート混合物に導入すると、高い水要 求量を有する。微小シリカを含有するセメントのペーストは、剛性があり、粘着 性がありかつ非加工性（ｕｎｗｏｒｋａｂｌｅｌであるので、取り扱い、機械加 工および仕上げが困難な湿潤コンクリート組成物となる。微小シリカの高い水要 求量は、減水剤（ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔｌの使用により相 殺することができるが、これは、本技術分野において周知である。しかしながら 、減水剤は、セメント／微小シリカペーストの加工性は改善するが、通常は、粘 着性の問題を更に悪化させる。更にまた、減水剤の投与が多すぎると、水の減少 が過剰となり、硬化ペーストの連続硬化において十分でない量の水を含むコンク リート混合物となる。Microsilica is hydrophobic, so when introduced into concrete mixes it can cause high water requirements. has the required quantity. Cement paste containing microscopic silica is rigid and sticky. It is flexible and unworkable, making it easy to handle and machine. resulting in a wet concrete composition that is difficult to construct and finish. High water requirement of microsilica The amount of water required can be adjusted by using water reducing agents. This is well known in the art. however Although water reducers improve the processability of cement/fine silica pastes, they usually reduce the viscosity. This further exacerbates the adhesion problem. Furthermore, if too much water-reducing agent is administered, water loss Contains too much water and does not contain enough water for continuous curing of the curing paste. It becomes a leet mixture.
珪藻土は、実質上純粋の非晶質シリカから構成され、「珪藻植物」と呼ばれる微 小植物の珪藻を主成分とする、天然に産する脆砕性の土壌物質である。珪藻上製 品の１つに、カリフォルニア州、ロスアンゼルスに所在するブレフコ・インコー ホレイテッドから販売されているダイアトマイト（ＤＩＡＴＯＭＩＴＥＩ Ｄ ４ Ｃがある。この珪藻土は、未圧縮微小シリカとは異なって親水性であり、こ の珪藻土１ポンドは最大２ボンドの水を吸収して機械的に保持することができる 。温潤にすると、珪藻土はつるつるとなる。珪藻土をポゾランにおいて使用する 場合には、有効性を確保するため、コンクリート組成物の０．１５重量パーセン トを越える量を使用すべきである。Diatomaceous earth is composed of virtually pure amorphous silica and is composed of microorganisms called ``diatoms''. It is a naturally occurring friable soil material that is mainly composed of small plant diatoms. Made of diatom One of the products is Brefco Inc., located in Los Angeles, California. Diatomite sold by Horated 4 There is C. This diatomaceous earth is hydrophilic, unlike uncompacted fine silica. One pound of diatomaceous earth can absorb and mechanically retain up to two pounds of water. . When kept warm and moist, diatomaceous earth becomes smooth. Using diatomaceous earth in pozzolana In some cases, 0.15% by weight of the concrete composition to ensure effectiveness. should be used in an amount exceeding
従って、セメントおよび水に珪藻土を添加すると、湿潤コンクリートの取扱性、 加工性および仕上性を著しく改善するバクー状ペーストとなる。珪藻土に保持さ れる水は、混合水の一部ではな（、従って、硬化されるコンクリートの内部硬化 に長期間に亘って利用することができる。かくして、珪藻土即ちダイアトマイト は、コンクリートの可塑性と加工性を改良するとともに、微小シリカと同様の態 様で作用する。珪藻土は、コンクリートへの微小シリカの添加に関連する粘着性 を実質上除去する。未圧縮微小シリカと組み合わせて珪藻土を使用すると、減水 剤の必要性を除去することができる。珪藻土を未圧縮微小シリカと組み合わせて 使用する場合、好ましい範囲は、珪藻±１部に対して微小シリカ１部乃至珪藻土 １部に対して微小シリカ４部である。珪藻土と微小シリカをポゾランのある部分 として一緒に使用する場合には、好ましい範囲は珪藻土がコンクリート組成物の 少なくとも０．１５パーセントであり、微小シリカが少なくとも０３パーセント である。Therefore, adding diatomaceous earth to cement and water improves the handling of wet concrete. It becomes a baku-like paste with significantly improved workability and finish. held in diatomaceous earth The water contained in It can be used for a long period of time. Thus, diatomaceous earth or diatomite It improves the plasticity and workability of concrete, and also has properties similar to microsilica. It works like this. Diatomaceous earth has a sticky property associated with the addition of microscopic silica to concrete. is virtually eliminated. Using diatomaceous earth in combination with uncompacted microsilica reduces water The need for agents can be eliminated. Diatomaceous earth combined with uncompacted microscopic silica When used, the preferred range is 1 part of microsilica to ±1 part of diatom to 1 part of diatomaceous earth. 1 part to 4 parts of fine silica. Diatomaceous earth and microscopic silica with pozzolan The preferred range is diatomaceous earth when used together as a concrete composition. at least 0.15 percent and at least 0.3 percent fine silica It is.
ある場合には、アメリカン・コンクリート・インステイチュート（Ａｍｅｎｒｉ ｃａｎ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅｌにより定義されるクラスＣま たはクラスＦのフライアッシュ（ｆｌｙ ａｓｈ）を加えるのが望ましいことが ある。フライアッシュは、煙道ガスによりボイラを介して移送される粉砕されま たは粉末石炭から得られる微粉砕された残渣である。フライアッシュは、ボート ランドセメントと略同じ微細度を有するポゾランであり、著しく微細なガラス状 の球の形態で生ずる。フライアッシュは、非晶質シリカであり、通常は、約３０ 乃至４０重量パーセントの二酸化珪素を含む、この形態にあると、フライアッシ ュは、コンクリートの加工性および品質を向上させるとともに、安価なポートラ ンドセメントの代替物となることができる。フライアッシュのポゾラン活性は、 ガラス球を粉砕により壊すことにより高めることができる。しかしながら、この ようにすると、滑性が低下するとともに、水要求量が高くなる。In some cases, the American Concrete Institute can Concrete Class C defined by In5titutel It is preferable to add fly ash or class F fly ash. be. Fly ash is crushed and transported through the boiler by flue gas. or finely ground residue obtained from powdered coal. fly ash boats It is a pozzolan with approximately the same fineness as land cement, and has an extremely fine glass-like appearance. occurs in the form of a sphere. Fly ash is amorphous silica, typically about 30 In this form, containing 40 to 40 weight percent silicon dioxide, the fly ash This method not only improves the workability and quality of concrete, but also provides inexpensive portability. Can be used as a substitute for cement. The pozzolanic activity of fly ash is It can be increased by breaking glass bulbs by crushing them. However, this This results in decreased lubricity and increased water demand.
微粉砕されたポゾラン性の未膨張または部分膨張したパーライト鉱石は、フライ アッシュの代わりに使用することができる。かかるパーライト鉱石製品の１つと して、カリフォルトニア州、ロスアンゼルスのブレフコ・インコーホレイテッド から販売されているＮＡ３０００（微細物）がある、この製品は、３２５合衆国 標準メツシュスクリーンを通る粒子が６０−７０％となるように微粉砕すべきで ある。ＮＡ３０００は、５０重量％を越える二酸化珪素を有する。Finely ground pozzolanic unexpanded or partially expanded pearlite ore is Can be used in place of ash. one of such perlite ore products and Brefco, Inc., Los Angeles, Calif. This product is available in NA3000 (fine) sold by 325 U.S. It should be finely ground so that 60-70% of the particles pass through a standard mesh screen. be. NA3000 has more than 50% by weight silicon dioxide.
微小シリカ、珪藻土およびフライアッシュのようなかかる微粉砕鉱物ポゾランの 共通する性質は、セメントの水利の際に放出されるセメント中の遊離の石灰と物 理的および／または化学的に結合する二酸化珪素を含むことにある。これらの各 鉱物をコンクリートに添加する個々の属性は公知である。しかしながら、これら の鉱物を円滑面膨張パーライトと組み合わせると、各鉱物単独の場合よりも、コ ンクリートに一層好ましい性能特性を付与することができる。of such finely ground mineral pozzolans such as microscopic silica, diatomaceous earth and fly ash. The common property is that free lime and substances in cement are released during cement irrigation. The reason is that it contains silicon dioxide which is physically and/or chemically bonded. each of these The particular attributes of adding minerals to concrete are known. However, these minerals combined with smooth-faced expanded pearlite yields a higher cost than each mineral alone. It is possible to impart more favorable performance characteristics to the concrete.
好ましくは、本発明は、コストおよび入手性により、未圧縮微小シリカと珪藻土 との混合物を、円滑面パーライトと組み合わせて使用する。未圧縮微小シリカは 、特に、圧縮強度を高めるとともに、セメントペーストの他の構成材料に対する 結合性を改善することにより他の利点をコンクリートに付与することができる。Preferably, due to cost and availability, the present invention uses uncompacted microsilica and diatomaceous earth. used in combination with smooth surface perlite. Uncompressed microscopic silica , especially for increasing compressive strength and for other constituent materials of cement paste. Other benefits can be imparted to concrete by improving its cohesion.
コンクリート製造業者に提供される製品は、本発明のパーライトと、未圧縮微小 シリカと、珪藻土との予め湿潤にした混合物もしくは乾燥混合物または円滑面パ ーライトとすることができる。これらの製品はいずれも、セメント、水および骨 材に添加することができる。フライアッシュは、（水和石灰、粉砕粘度のような ）他の天然または合成ポゾラン、可塑剤、超可塑剤（ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃ ｉｚｅｒｌおよび（アニオン系、カチオン系および非イオン系界面滑性温潤剤の ような）分散剤とともに、上記した混合製品に含ませることができ、あるいはセ メント、水および骨材とともにコンクリートに別に加えることができる。The products provided to concrete manufacturers include perlite of the present invention and uncompacted micro- Pre-moistened or dry mixtures of silica and diatomaceous earth or smooth surface pads. - Light can be used. Both of these products contain cement, water and bone. Can be added to materials. Fly ash (like hydrated lime, crushed viscosity ) other natural or synthetic pozzolans, plasticizers, superplastic iserl and (anionic, cationic and nonionic interfacial lubricants) ) may be included in the mixed product as described above, or Can be added separately to concrete along with ment, water and aggregate.
本発明のパーライトは、その乾燥混合物が未圧縮微小シリカまたは他のポゾラン とともに輸送される場合に、分離しない０次微子の、未圧縮微小シリカ粒子はパ ーライトに付着して結合することにより、コンクリート混合物において材料が均 一に分散した均一なブレンドを形成する。第３Ａおよび３Ｂ図の角張った軟らか い先行技術のパーライトは、分離し、ブレンド状態を保持しない１本発明の膨張 パーライトの均質かつ均一なブレンドは、膨張頁岩、粘土、ペレット化したフラ イアッシュおよび軽石のような軽量骨材が大きすぎず［０、６ｃ ｍ （１／ ４インチ）を越えず］かつ重すぎない［１０４０ｋｇ／ｃｍ” （６５ボンド／ 立方フイート）または２．０の比重を越えない］限り、かかる軽量骨材を用いて 得ることができる。The perlite of the present invention is characterized in that its dry mixture is made of uncompacted microscopic silica or other pozzolanic material. When transported with - By adhering to and bonding with the light, the material is evenly distributed in the concrete mix. Form a uniformly dispersed blend. Angular and soft in Figures 3A and 3B Prior art perlite separates and does not remain blended during the expansion of the present invention. Homogeneous and uniform blends of perlite can be used in expanded shale, clay, and pelletized frac. Lightweight aggregates such as ash and pumice are not too large [0.6 cm (1/ 4 inches) and not too heavy [1040 kg/cm” (65 bond/ cubic feet) or specific gravity of 2.0] using such lightweight aggregates. Obtainable.
上記した混合物は、１０重量部のパーライト、２乃至１５重量部のポゾラン、１ ０乃至５０部の軽量骨材および２乃至１５部の水から構成することができる。The above mixture contains 10 parts by weight of perlite, 2 to 15 parts by weight of pozzolan, 1 It can be comprised of 0 to 50 parts lightweight aggregate and 2 to 15 parts water.
上記混合物のいずれかまたはパーライト自体に、少なくとも２分の１部の界面活 性剤を加えることができる。上記した混合物のいずれかに水を加える場合には、 水は、混合の際に混合物に噴霧されあるいは加えられるにれが予備湿潤である。Either of the above mixtures or perlite itself contains at least one-half part surfactant. Sex agents can be added. When adding water to any of the above mixtures, Water is pre-wet as it is sprayed or added to the mixture during mixing.
（界面活性剤でもある）ボレム（Ｂｏｒｅｍｌ １００ ＨＭＰのような分散剤 または可塑剤と本技術分野において呼ばれるものもまた、セメントの約１重量部 乃至１００重量部以下の範囲の量を混合物に添加することができる。パーライト をアニオン系温潤剤で処理すると、分散剤の使用量を少なくすることができると ともに、ある場合には、分散剤の必要性をなくすることができる。可塑剤または 分散剤は、混合物中の水対セメントの比率を変えることなく、コンクリート混合 物の配置と固化を行ない易くする。Dispersants such as Boreml 100 HMP (which is also a surfactant) Also referred to in the art as a plasticizer, about 1 part by weight of the cement. Amounts ranging from up to 100 parts by weight can be added to the mixture. perlite If treated with an anionic wetting agent, the amount of dispersant used can be reduced. Both can eliminate the need for dispersants in some cases. plasticizer or Dispersants improve concrete mixing without changing the water-to-cement ratio in the mix. Facilitates placement and solidification of objects.
本発明において使用される骨材は、砂、砂利、スラグ、膨張頁岩および膨張粘土 のような従来使用されている材料の任意のものとすることができる。粗い骨材は 、合衆国標準篩Ｎｏ、４に実質上保持される骨材である。細かい骨材はＮｏ、４ の篩を実質上通過し、Ｎｏ、２００の篩には一層には保持される。細かい骨材を 使用するのが好ましく、粗い骨材を使用すべきではない。粗い骨材は単独では使 用すべきではなく、細かい骨材が粗い骨材とともに使用されるべきである。Aggregates used in the present invention include sand, gravel, slag, expanded shale and expanded clay. It can be any of the conventionally used materials, such as. coarse aggregate is , U.S. Standard Sieve No. 4. Fine aggregate is No.4 It substantially passes through a No. 200 sieve, and is even retained on a No. 200 sieve. fine aggregate It is preferable to use, and coarse aggregate should not be used. Coarse aggregate cannot be used alone. fine aggregate should be used in conjunction with coarse aggregate.
粗い骨材は、細かい骨材の５０重量パーセントを越えるべきではない、粗い骨材 を使用する場合には、その殆どが１９ｍｍ（３／４インチ）の篩を通るのが好ま しい、フライアッシュおよびＮＡ３００パーライト微細物のような製品を使用し て、小さい粒子が不足している細かい骨材を補充させることができる。鋼、ガラ スまたはポリプロピレンのような繊維もまた、コンクリート混合物に加えること ができ、これは、骨材および第２の補強材の双方として考慮すべきである。Coarse aggregate should not exceed 50 weight percent of fine aggregate, coarse aggregate When using using products such as fresh, fly ash and NA300 perlite fines. This can be used to replenish fine aggregate that is lacking in small particles. steel, glass Fibers such as carbon fiber or polypropylene can also be added to the concrete mix. can be considered as both aggregate and secondary reinforcement.
膨張パーライトの表面は、水の侵入を防ぐために、シーラントで処理するのが好 ましい、しかしながら、実際問題として、膨張パーライトの表面のシールを行な っても、水の侵入を完全には防ぐことができない。Expanded perlite surfaces are preferably treated with a sealant to prevent water ingress. However, as a practical matter, it is difficult to seal the surface of expanded pearlite. However, it is not possible to completely prevent water intrusion.
侵入する水は、コンクリート混合物が最終的に固化する場合に、パーライトと他 の成分との結合を促進するとともに、パーライトの膨張を促進するという利点を 発揮するものと考えられる。膨張パーライトに吸収された水は、コンクリートの 連続的な内部硬化に利用される。膨張コンクリートは、このように、温和なかつ 理想的な吸収性を有する。膨張したパーライトは、他の材料と混合したときに予 備湿潤が行なわれるので、粉立ち（ｄｕｓｔｉｎｇ）を防止することができる。Invading water will cause perlite and other It has the advantage of promoting the combination with the components of pearlite as well as promoting the expansion of pearlite. This is considered to be effective. The water absorbed by the expanded perlite will cause the concrete to Used for continuous internal curing. In this way, expanded concrete is gentle and It has ideal absorbency. Expanded pearlite has a pre-existing effect when mixed with other materials. Since pre-wetting is performed, dusting can be prevented.
更に、パーライトを予備湿潤させると、コンクリートの回分処理をより迅速に行 なうことができるとともに、コンクリートパッチを一層均質かつ均一にすること ができる。Additionally, prewetting the perlite allows for faster batch processing of concrete. and make the concrete patch more homogeneous and uniform. Can be done.
本発明に係る高強度のコンクリート組成物において使用する場合には、パーライ トは、好ましくは、シーラント（ｓｅａｌａｎｔ）で処理すべきである。同時係 属の米国特許出願第０７／４１８゜３２６号の耐火組成物のような、別の組成物 において使用する場合には、パーライトはシーラントで処理すべきではない。When used in high-strength concrete compositions according to the invention, pearlite The material should preferably be treated with a sealant. Simultaneously in charge Other compositions, such as the refractory compositions of U.S. Patent Application No. 07/418°326 Perlite should not be treated with sealants when used in
パーライ十の表面をシールする比較的経済的な方法の１つとして、パーライトな 五硼酸アンモニウム溶液と、次に珪酸ナトリウム溶液と混合する方法がある。One relatively economical way to seal the surface of perlite is to use perlite. One method is to mix an ammonium pentaborate solution and then a sodium silicate solution.
五硼酸アンモニウム２５部を約６０℃の水２２５部に溶解する。上記五硼酸アン モニウム溶液１０部を、パーライト１００部と混合する０次に、固形分５５％の 珪酸ナトリウム溶液５部をパーライト１００部に入れて混合する０反応が行なわ れ、アンモニアガスを放出するとともに、パーライトの表面を実質上シールする 。別のシーラントとして、ユニオン・カーバイド・コーポレイション（Ｕｎｉｏ ｎ Ｃｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から販売されているＬＥ−７４３ −Ｈ５およびダウ・コーニング・コーポレイションｆＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｌから販売されているダウ・コーニング（Ｄｏｗ Ｃｏ ｒｎｉｎｇ１３４７のようなシリコーンがある。ＬＥ−７４３−Ｈ８およびダウ ・コーニング３４７はいずれも、水で希釈され、かつ、パーライトに噴霧あるい は塗布される低粘度の、ヒドロキシ末端がブロックされたポリシリコーン液体か らなる濃縮非イオン系エマルジョンである。25 parts of ammonium pentaborate are dissolved in 225 parts of water at about 60°C. The above pentaborate 10 parts of monium solution is mixed with 100 parts of perlite. A reaction was carried out in which 5 parts of sodium silicate solution was mixed with 100 parts of perlite. This releases ammonia gas and virtually seals the surface of the pearlite. . Another sealant is Union Carbide Corporation (Unio LE-743 sold by Crbide Corporation) -H5 and Dow Corning Corporation fDow Corning Dow Corning, sold by Corporationl. There are silicones such as rning1347. LE-743-H8 and Dow - Corning 347 is diluted with water and sprayed or sprayed onto perlite. is a low viscosity, hydroxy-blocked polysilicone liquid that is applied It is a concentrated nonionic emulsion consisting of:
パーライトの表面はまた、界面活性剤で処理することもできる。界面活性剤は、 少量であるが有効量、例えば、パーライトの約０．０１乃至２．０または０゜１ 乃至１．０パーセントの範囲の量が使用され、種々の非イオン系、アニオン系お よびカチオン系化合物、好ましくは、アニオン系界面活性剤を含む。The surface of perlite can also be treated with surfactants. The surfactant is A small but effective amount, for example, about 0.01 to 2.0 or 0°1 of perlite. Amounts ranging from 1.0 percent to 1.0 percent are used, and various nonionic, anionic and and a cationic compound, preferably an anionic surfactant.
一般的な非イオン系界面活性剤としては、商標イジエパル（ＩＧＥＰＡＬＩおよ びトリトン（ＴＲＩＴＯＮＩが付された、商業的に入手することができるアルキ ルフェニルポリアルコキシアルコールがある。他の非イオン系界面活性剤には、 高級脂肪アルコールの、酸化エチレンもしくは酸化プロピレンのような１つ以上 のアルキレン酸化物との縮合生成物またはアルキル置換フェノキシアルコキシ低 級アルコールがある。非イオン系界面活性剤としては更に、高級脂肪アルコール のアルキレン酸化物との縮合生成物があり、脂肪アルコールは、２２個以下の炭 素原子を有するとともに、全縮合生成物の５０乃至８０重量パーセントの範囲の アルキレン酸化物を含む、好ましいアニオン系界面活性剤には、アルキル基に８ 個以下の炭素原子を有する、水溶性で、直鎖のアルキル置換芳香旌スルホネート があり、酸基はアルカリ金属またはアミンで中和される。アニオン系の水溶性界 面活性剤としては、アルキルベンゼンまたはアルキル置換ナフタレンスルホネー トのような高級アルキルアリルスルホン酸の金属またはアミン塩がある。これら のスルホネートの多くは、本技術分野において公知であり、インターサイエンス ・パブリケイシヨンズ・インコーホレイテッド（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐ ｕｂ−１ｉｃａｔｉｏｎｓ、 Ｉｎｃ、１発行のシュワルツ（Ｓｃｈｗａｒｔｚ ｌおよびベリー（Ｐｅｒｒｙｌ著の「界面活性剤および洗剤」じ５ｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ＋ｌ第１Ｉ巻（ １９５８年）、特に、第６４４乃至６４６頁において見出すことができる。Common nonionic surfactants include the trademarks IGEPALI and Commercially available alkyl There is a ruphenyl polyalkoxy alcohol. Other nonionic surfactants include One or more of higher fatty alcohols, such as ethylene oxide or propylene oxide Condensation products with alkylene oxides or alkyl-substituted phenoxyalkoxy There is grade alcohol. In addition, higher fatty alcohols are also used as nonionic surfactants. are condensation products with alkylene oxides, and fatty alcohols contain up to 22 carbon atoms. containing elementary atoms and ranging from 50 to 80 percent by weight of the total condensation product. Preferred anionic surfactants containing alkylene oxides include water-soluble, straight-chain, alkyl-substituted aromatic sulfonates having up to 3 carbon atoms The acid groups are neutralized with alkali metals or amines. Anionic water-soluble world Surfactants include alkylbenzenes or alkyl-substituted naphthalene sulfones. metal or amine salts of higher alkylallylsulfonic acids such as these Many of the sulfonates are known in the art and are available from Interscience. ・Publications Incorporated (Interscience P. Schwartz, published by ub-Ications, Inc., 1. ``Surfactants and Detergents'' by Perryl Active Agents and Detergents+l Volume 1I ( (1958), in particular pages 644-646.
別の水溶性アニオン系界面活性剤には、高級アルキル硫酸塩のようなアルキル硫 酸塩、即ち、ラウリル硫酸ナトリウムのような高級脂肪酸グリセリド硫酸塩、ア ルキル金属タロウ（ｔａｌｌｏｗｌ硫酸塩および脂肪酸のモノおよびジグリセリ ドの硫酸塩がある。スルホネートおよび硫酸塩以外に、スクシネートもまたアニ オン系界面活性剤として有用であり、これには、ジヘキシスルホスクシネートの ナトリウム塩、ジイソブチルアルキルこはく酸ナトリウムまたはジメチル−４− エチルこけ（酸ナトリウムのようなジアルキルスルホスクシネートがある。これ らの界面活性剤は、単独で使用しすることもでき、または任意の相対的な割合で 組み合わせて使用して混合物の所望の湿潤特性を得ることができる。Other water-soluble anionic surfactants include alkyl sulfates such as higher alkyl sulfates. acid salts, i.e. higher fatty acid glyceride sulfates such as sodium lauryl sulfate; Tallow metal tallow (mono- and diglycerides of sulfates and fatty acids) There is a sulfate of de. Besides sulfonates and sulfates, succinates are also It is useful as a surfactant, including dihexyl sulfosuccinate. Sodium salt, sodium diisobutylalkylsuccinate or dimethyl-4- There are dialkyl sulfosuccinates such as ethyl moss (sodium acid). These surfactants can be used alone or in any relative proportions. They can be used in combination to obtain the desired wetting properties of the mixture.
本発明の目的のために好ましい非イオン系およびアニオン系界面活性剤以外に、 カチオン系界面活性剤の幾つかを使用することができる。かかる界面活性剤には 、第１脂肪族アミンがある。このアミンは、それ自体で使用することができ、あ るいは種々のカチオン系界面活性剤の形態で使用することもできる。Besides the nonionic and anionic surfactants preferred for the purposes of the present invention, Several cationic surfactants can be used. Such surfactants include , primary aliphatic amines. This amine can be used by itself and It can also be used in the form of various cationic surfactants.
更に、他の成分、例えば、セメント、微小シリカの湿潤特性を、少量であるが有 効量即ち有機スルホネート、硫酸塩およびスクシネートよりなる群から選ばれる 少なくとも１つのアニオン系界面活性剤のセメント材料の約０．０１乃至２．０ 重量パーセントを使用することにより改善することができることがわかった。In addition, the wetting properties of other components, such as cement and microsilica, can be improved to a lesser extent. selected from the group consisting of organic sulfonates, sulfates and succinates. from about 0.01 to 2.0 of the cement material of at least one anionic surfactant; It has been found that improvements can be made by using weight percentages.
本明細書においては、「界面活性剤」（”５ｕｒｆａｃｅ−ａｃｔｉｖｅ ａｇ ｅｎｔ”）なる語は、パーライトもしくは微小シリカまたはコンクリートの他の 転質成分に適用され、あるいはこれらと混合される物質に向けられている。In this specification, "surfactant" ("5 surface-active ag") The term "ent") refers to perlite or microscopic silica or other concrete materials. It is intended for substances that are applied to or mixed with reformed components.
「湿潤剤」（”ｗｅｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ”）なる語は、水に添加されあるい は湿潤コンクリート混合物に添加される物質に向けられている。The term "wetting agent" refers to a substance added to or added to water. is directed to substances added to wet concrete mixtures.
プレストレス処理されたコンクリート製品の場合には、上記したものに対する添 加剤として、代替物として高ゼータ電位のコロイドポリ珪酸塩を使用するのが望 ましいことがわかった。かかる材料の１つに、ミネソタ州、ミネアポリス（Ｍｉ ｎｎｅａｐｏｌｉｓｌ に所在するコロイダル・コンクリート・チクノロシーズ ・インコーホレイテッド（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｔｅｃｈｎ ｏｌｏｇｉｅｓ。In the case of prestressed concrete products, the additions to the above As an additive, it is desirable to use high zeta potential colloidal polysilicates as an alternative. I found out something interesting. One such material is manufactured in Minneapolis, Minnesota. Colloidal Concrete Chicnolose located in nneapolisl ・Incoholated (Colloidal Concrete Techn ologies.
Ｉｎｃ、 ｌ から販売されているコロイダル・コンクリート・コンセントレイ ト（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｎｃｅｎ −ｔｒａｔｅｌが ある。Colloidal Concrete Concentrate Sold by Inc., Inc. Colloidal Concrete Concen-tratel be.
シロキサンその他のシーラントでシールされても、されなくてもよい本発明のた めに使用される膨張パーライトは、親水性界面活性剤で処理することができる。The present invention may or may not be sealed with siloxane or other sealant. Expanded perlite used for this purpose can be treated with hydrophilic surfactants.
即ち、膨張パーライトは、先づ、シロキサンでシール処理し、次に、アニオン系 、カチオン系または非イオン系界面活性剤で処理することができる。膨張パーラ イトは、好ましくは、該膨張パーライトに負または正の電荷を付与してセメント 組成物中での該粒子の分散を容易にするとともに、粒子が互いに接着するのを防 止して混合物の流動性を改善するように、アニオンまたはカチオン系の少なくと も１つの親水性界面活性剤で処理すべきである。That is, the expanded pearlite is first sealed with siloxane and then treated with anionic sealant. , can be treated with cationic or nonionic surfactants. expansion parlor Preferably, the expanded pearlite is charged with a negative or positive charge to form a cement. Facilitates dispersion of the particles in the composition and prevents the particles from adhering to each other. anionic or cationic to improve the fluidity of the mixture. should also be treated with one hydrophilic surfactant.
膨張パーライトと、微小シリカと、珪藻土と、セメントとの混合物の重要な機能 は、ペーストと呼ばれる水との組み合わせ物の固形分含量を高めることにある。Important features of the mixture of expanded perlite, microsilica, diatomaceous earth and cement The aim is to increase the solids content of the combination with water, called a paste.
膨張パーライト、微小シリカ、珪藻土または他のポゾランと、セメントとの間に は、得られるコンクリートの品質を改良する結合または反応があるものと考えら れる０本発明によれば、固形分の表面積の水の容積に対する比率は、コンクリー トの物理的特性とともに高められる。即ち、本発明によれば、骨材を別々に滑性 にし、被覆しかつ結合する固形分含量の高いペーストを得ることができる。膨張 パーライトと、微小シリカと、珪藻土または他のポゾランと、セメントと、骨材 とが互いに相互に適合するとともに、過剰の空隙を残さないようにこれらの成分 の粒子のサイズをバランスさせることができる。Between expanded perlite, microsilica, diatomaceous earth or other pozzolans and cement. It is assumed that there is a bond or reaction that improves the quality of the resulting concrete. According to the present invention, the ratio of the surface area of solids to the volume of water is enhanced along with the physical properties of the material. That is, according to the present invention, aggregates are separately made lubricant. A high solids content paste can be obtained that binds, coats and binds. expansion perlite, microsilica, diatomaceous earth or other pozzolans, cement, aggregate These components are compatible with each other and do not leave any excess voids. The size of the particles can be balanced.
ブランク素材ペーストは通常のブランク素材よりも高い固形分含量を有すること が、クリープ試験で示されている。この試験によれば、標準ブランク素材コンク リート混合物と、本発明のブランク素材コンクリート混合物の長さが７．５ｍ（ ２５フイート）のブランクのクリープ試験を、２０００時間に亘って長期荷重を かけることにより行なった。標準コンクリートブランク素材は、２０００時間で は初期撓み後に５２％クリープを有し、時間を越えたクリーピングは、平均しな かった０本発明のブランク素材は初期撓みが大きくかつ時間を越えてもクリープ は平均していた２本発明のブランク素材は、２０００時間では初期撓み後に２７ ％クリープを有していた。コンクリートにおいて生ずる変形の時間依存クリープ の多くは、ペーストと骨材ペースト界面とに制限されることは、一般に許容され る。クリープは、初期撓み後の長期荷重によるコンクリートブランクの時間依存 変形として定義される。Blank stock paste must have a higher solids content than normal blank stock has been shown in creep tests. According to this test, standard blank material concrete The length of the REET mixture and the blank material concrete mixture of the present invention is 7.5 m ( 25 feet) blank was subjected to long-term loading for 2000 hours. This was done by multiplying the Standard concrete blank material can be used in 2000 hours. has 52% creep after initial deflection, and creep over time is average The blank material of the present invention has a large initial deflection and does not creep over time. The blank material of the present invention had an average of 27 after initial deflection at 2000 hours. % creep. Time-dependent creep of deformation in concrete It is generally accepted that much of the Ru. Creep is time-dependent in concrete blanks due to long-term loading after initial deflection Defined as a deformation.
本発明のコンクリートは、約１４０ｋｇ／ｃｍ２（２０００ｐｓｉ即ち１３．８ ＭＰａ）の最小圧縮強度を有する構造用コンクリートである。パーライトである ので、これは構造用コンクリートにしては比較的密度が低くかつ比較的高圧縮強 度をもつことができる、これは、鋼補強ストランドに対して優れた結合性を有す る。The concrete of the present invention has a pressure of about 140 kg/cm2 (2000 psi or 13.8 It is a structural concrete with a minimum compressive strength of MPa). is perlite Therefore, it has a relatively low density and relatively high compressive strength for structural concrete. It has excellent bonding properties to steel reinforcing strands. Ru.
パーライトは、コンクリートの初期の硬化段階でコンクリート中でわずかに膨張 するものと考えられる。Perlite expands slightly in concrete during the initial hardening stage of the concrete. It is considered that
珪藻土は、硬化後に体積が変化するというセメントの傾向を補償するものと考え られる。即ち、珪藻土は、パーライトが膨張を行なった後にセメントペーストが 収縮するのを防止する。珪藻土粒子は、不規則かつ３次元形状をなしており、− の寸法は常に他の寸法よりもはるかに大きい、このような不規則な珪藻土粒子が コンクリート混合物において互いに絡み合って引張強度を高くするものと考えら れる。かかる粗くて不規則な粒子はまた、コンクリートの接着性および結合性を 改良する。珪藻土はまた、パーライトと同様の態様で水を吸収しかつ機械的に保 持するので、硬化の際にコンクリートを幾分膨張させる。Diatomaceous earth is thought to compensate for the tendency of cement to change volume after hardening. It will be done. In other words, in diatomaceous earth, cement paste forms after pearlite expands. Prevent it from shrinking. Diatomaceous earth particles have an irregular and three-dimensional shape, - The dimensions of such irregular diatomaceous earth particles are always much larger than the other dimensions. They are thought to intertwine with each other in concrete mixtures to increase the tensile strength. It will be done. Such coarse and irregular particles also affect the adhesion and cohesion of concrete. Improve. Diatomaceous earth also absorbs and mechanically retains water in a similar manner to perlite. This causes the concrete to expand somewhat as it hardens.
本発明のコンクリ−１・混合物は、所望のスランプ特性を有するように配合する ことができる。第１図に示すブランクの場合には、スランプは零または低くすべ きである１本発明のコンクリートは、低い密度と比較的高い強度特性を有するよ うに配合することができる。かかる場合には、所望の結果により、（１）本発明 の膨張パーライトだけを加えるか、（１１）本発明の膨張パーライトと減水剤と の混合物を加えるか、あるいは（ｉ ｉ ｉ）本発明の膨張パーライトとポゾラ ンとの混合物を上記したように単独で、または組み合わせて加えることができる 。The concrete 1 mixture of the present invention is blended to have desired slump properties. be able to. In the case of the blank shown in Figure 1, the slump is zero or low. The concrete of the present invention has low density and relatively high strength properties. Can be blended with sea urchin. In such a case, depending on the desired result, (1) the present invention Add only the expanded perlite of (11) the expanded perlite of the present invention and a water reducing agent. or (ii) the expanded perlite and pozzola of the present invention. may be added alone or in combination as described above. .
以下の実施例は、ブランク素材用の、スランプが零または低い軽量コンクリート の製造に関する本発明のセメント組成物の利点を示すものである。The following examples are lightweight concrete with zero or low slump for blank material. Figure 2 illustrates the advantages of the cement composition of the present invention with respect to the production of.
支度五ユ ブレフコ（Ｇｒｅｆｃｏｌ Ｎ Ａ −６７（微細物）パーライト鉱石を約１５ ７ｋｇ／ｃｍ’ （約９．８ボンド／立方フイート）の圧縮嵩密度まで膨張させ た。膨張したパーライトは、本明細書に記載の仕様に合致するとともに、第２Ａ および２Ｂ図の顕微鏡写真に示すような丸形で滑らかな表面であった。パーライ トの表面は処理しなかった。Preparation 5 Yu Approximately 15% of Grefcol NAA-67 (fine) pearlite ore Expand to a compressed bulk density of 7 kg/cm' (approximately 9.8 bonds/cubic feet) Ta. The expanded pearlite meets the specifications described herein and is It had a round and smooth surface as shown in the micrograph of Figure 2B. parai The surface of the sheet was not treated.
膨張したパーライトと、乾燥した未圧縮微小シリカと、乾燥したボレム（Ｂｏｒ ｅｍｌ １００超可塑剤と、ボートランドセメントとのＬＷＴセメント混合物を 形成し、微細な骨材（砂）、粗い骨材（膨張頁岩）および水と混合して以下のよ うな１立方ヤードのコンクリートを形成した。Expanded perlite, dried uncompacted microsilica, and dried Borem eml 100 super plasticizer and LWT cement mixture with Boatland cement Formed and mixed with fine aggregate (sand), coarse aggregate (expanded shale) and water as follows: One cubic yard of concrete was formed.
ボンド ｋ パーセント セメント ８００ ３６０ ２８．００円滑面膨張パーライト １４０ ６３ ５．００未圧縮微小シリカ ３２ １４ １．１０ボレム１０１０ＯＨ４１，８ ０，１５ 砂 ６００ ２７０ ２］、２８ 膨張頁岩（ヘイゲイト） ８７０ ３９１ ３１．００水 ３７４ １６８ １ ３．２５ 合計 ２８２０ １２６８．８ ９９．７８標準ブランクコンクリ一トＨＷＴ混 合物を次のようセメント ８００ ３６０ １８．９ 砂 ２８００ １２６０ ６６．２５ 玉砂利 ４００ １８０ ９．５ 水 ２２５ １０１ ５．３ 合計 ４２２５ １９０１ ９９．９５２つのブランク素材コンクリートの物理 的特性を測定して比較したところ、次の通りであった。bond k percent Cement 800 360 28.00 Smooth surface expanded pearlite 140 63 5.00 Uncompressed fine silica 32 14 1.10 Volem 1010OH41,8 0,15 Sand 600 270 2], 28 Expanded shale (Haygate) 870 391 31.00 Water 374 168 1 3.25 Total 2820 1268.8 99.78 Standard blank concrete HWT mixture The compound is as follows: Cement 800 360 18.9 Sand 2800 1260 66.25 Gravel 400 180 9.5 Water 225 101 5.3 Total 4225 1901 99.95 Physics of 2 blank materials concrete The following characteristics were measured and compared.
軽量膨張 ＨＷＴ パーライト 標準コン 微小シリカ クリート ＬＷＴ混Ａ 温潤密度 ２４１６ｆ１５１１ １６４８＋１０．３）ｋｇ／ｍ”ｆボンド／立 方フィート） 乾燥密度 ２３２０ ｆ１４５１ １５５２ Ｆ９７）ｋｇ／ｍ” ｆボンド／ 立方フィート）パネル当りの重量 ２６２３ ｆ５８３０１ １６３３ （３６ ３０１（７，７ｍｌ ｋｇ （（２５フイート）ボンド）１日圧縮強度 ２４． １３Ｆ３５００１ ３４．１３（４９５０１ｐｓｉ （ＭＰａｌ 圧縮強度（２８日後） ４２．６２［６１８０１４５，８６（６６５０１ｐｓｉ （ＭＰａｌ 上記のように、本発明のコンクリートは、標準的なブランク素材コンクリートに 比較して強力でかつ軽量である。１日圧縮強度（ｏｎｅ−ｄａｙ ｃｏｍｐｒｅ ｓｓｉｖｅ ５ｔｒｅｎ −ｇｔｈ）は、ブランク素材の関して行なわれる標準 的な測定項目である。ブランク素材は、所定の長さまたは断面に切断することが できる前に、少なくとも約２１ｋｇ／ｃｍ” （３００ｐｓｉ即ち２１ＭＰａ） の圧縮強度をもたなければならない、上記データから特に明らかなように、本発 明のコンクリート混合物は、通常のブランク素材よりも良好な１日圧縮強度を有 している。lightweight inflatable HWT perlite Standard Con Microscopic Silica Cleat LWT blend A Wet density 2416f1511 1648+10.3) kg/m”f bond/vertical feet) Dry density 2320 f1451 1552 F97) kg/m” f bond/ cubic feet) Weight per panel 2623 f58301 1633 (36 301 (7.7ml kg ((25 feet) bond) 1 day compressive strength 24. 13F35001 34.13 (49501psi (MPal Compressive strength (after 28 days) 42.62 [6180145,86 (66501psi (MPal As mentioned above, the concrete of the present invention is similar to standard blank material concrete. It is relatively strong and lightweight. one-day compressive strength ssive 5tren-gth) is a standard for blank materials. This is a typical measurement item. Blank material can be cut to predetermined length or cross section. at least approximately 21 kg/cm” (300 psi or 21 MPa) before It is particularly clear from the above data that the present invention must have a compressive strength of Ming concrete mixture has better one-day compressive strength than ordinary blank material. are doing.
上記配合において膨張頁岩（ヘイダイト（Ｈａｙｄｉｔｅｌ ）は、コンクリー トを一層軽量にするために、玉砂利の代わりに粗い骨材として使用した。ヘイダ イトは、オハイオ州、クリーブランドに所在するハイドロ−リック・プレス・ブ リック・カンパニー（Ｈｙｄｒａｕ−１ｉｅＰｒｅｓｓ Ｂｒ１ｃｋ Ｃｏｍｐ ａｎｙｌにより製造されている。In the above formulation, expanded shale (Hayditel) is used in concrete. Coarse aggregate was used instead of gravel to make it even lighter. Heida Hydraulic Press Company located in Cleveland, Ohio. Rick Company (Hydrau-1iePress Br1ck Comp Manufactured by anyl.
ポレム１０１００）（は、溶液において粒子に強い負電荷を付与するアニオン系 高分子分散剤である０強い電荷により、粒子は互いに反発するとともに、凝集し た粒子に通常捕られれている結合水を放出する。結合を解除しかつ抽捉した水を 解放することにより、分散剤、例えば、ポレム１００は、コンクリートペースト の粘度を下げ、より高い固形分を含み、一層滑らかな、取扱い性に優れた混合物 が得られる。これにより、分散剤は、超可塑剤とも呼ばれる。ボレム１０１０Ｏ Ｈは、マサチューセッ゛ン州、フォールリバー［Ｆａｌｌ Ｒｉｖｅｒｌに所在 するボーデン・アンド・レミントン・コーポレイションｆＢｏｒｄｅｎ ＆ Ｒ ｅｍｉｎｇｔｏｎ Ｃｏｒｐ暑から販売されている。Polem 10100) (is an anionic system that imparts a strong negative charge to particles in solution. Due to the strong charge of the polymeric dispersant, the particles repel each other and coagulate. releases bound water that is normally trapped in particles. Unbound and extracted water By releasing the dispersant, e.g. Polem 100, the concrete paste lower viscosity, higher solids content, and smoother, easier-to-handle mixtures is obtained. Dispersants are therefore also called superplasticizers. Borem 1010O H is located in Fall River, Massachusetts. Borden & Remington Corporation fBorden & R Sold by Emington Corp.
補強ストランドとコンクリートとの結合に関して更に行なった試験においては、 上記した標準コンクリート混合物を用いてつくった長さが３ｍ（１０フイート） のブランク２つを、上記した軽量混合物でつくった長さが３ｍ（１０フイート） のブランク２つに対して試験した。ブランクは各端部を支持し、一方の支持部か ら約０．３ｍ （１２インチ）のところに力を加えた。深さゲージをストランド の端部に当て、滑りを測定した。これは、「剪断および結合試験」じ５ｈｅａｒ ａｎｄ ｂｏｎｄ ｔｅｓｔ”ｌ と呼ばれる。第４図に示すように、第１の標 準重量ブランク（ＨＷＴ−Ｃ）は、約２２５ｋｇ（約５００ポンド）の荷重で滑 り即ち剥離を開始し、２番目のもの（ＨＷＴ−Ｄ）は、約１３５０ｋｇ（約３０ ００ボンド）の荷重で滑り始めた。第１の軽量ブランク（ＬＷＴ−Ｃ）は、約３ ３７５ｋｇ （約７５００ボンド）で滑り始め、第２のもの（ＬＷＴ−Ｄ）は約 ３８２５ｋｇ （約８５００ポンド）の荷重で滑り始めた。In further tests conducted on the bond between reinforcing strands and concrete, 3 m (10 ft) long made using the standard concrete mix described above. 3 m (10 ft) long blanks made from the lightweight mixture described above. Two blanks were tested. The blank supports each end and one support The force was applied approximately 0.3 m (12 inches) from the center. Strand Depth Gauge to measure the slippage. This is the same as the “shear and bond test”. and bond test"l.As shown in Figure 4, the first mark The semi-heavyweight blank (HWT-C) slides with a load of approximately 225 kg (approximately 500 pounds). The second one (HWT-D) weighs about 1350 kg (about 30 00 bond) started to slip. The first lightweight blank (LWT-C) is approximately 3 Started sliding at 375kg (approx. 7500 bonds), and the second one (LWT-D) weighed approx. It started to slide with a load of 3,825 kg (approximately 8,500 pounds).
第４図の剪断および結合試験に示すように、本発明の軽量ブランク素材における コンクリートとストランドとの結合は、標準コンクリートブランク素材混合物に おける結合に比べて著しく優れていた。As shown in the shear and bond tests in Figure 4, the lightweight blank material of the present invention The connection between concrete and strands is made using a standard concrete blank material mixture. The bond was significantly superior to that in the previous study.
叉」墨ｉ工」一 本実施例は、上記したように１本発明のセメント組成物を用いて配合した、別の 高性能の、ゼロスランプのコンクリート混合物を示す、グレフコＮＡ−６６鉱石 を、１５５ｋｇ／ｍ” （９，７ボンド／立方フイート）の未圧縮嵩密度まで膨 張させた。パーライトはＬＥ−７４３−ＨＳシリコーンシーラントで処理した。叉” ink i-ko” 1 In this example, as described above, a cement composition of the present invention was blended using another cement composition. Grefco NA-66 ore exhibits high performance, zero slump concrete mixes was expanded to an uncompacted bulk density of 155 kg/m” (9.7 bonds/cubic foot). I made it tense. The perlite was treated with LE-743-HS silicone sealant.
この混合物はまた、ブランク素材をつくるのにも使用することができる。混合物 は次の通りであった。This mixture can also be used to make blank stock. blend was as follows.
ポンド ｋ パーセント ポートランドセメ ６００ ２７０ １７．０１ント、クイブエ 微細「コンクリ−２２６０１０１７６４ト」骨材 ヘイダイト「膨張 ２０７ ９３ ５．８７頁岩」骨材 円滑面膨張パーラ ６５ ２９ １．８４イト 未圧縮微小シリカ ２７ １２ ０．７６（二酸化珪素、最小９０％） 天然珪藻± １０ ４．５ ０．２０ に１化珪素、最小９０％） フライアッシュ ３０ １３．５ ０．８０水 ３２８ １４７．６ ９．２９ 合計 ３５２７ １５８６．６ ９９．７７上記コンクリ一ト混合物の湿潤密度 は、２１１２ｋｇ／ｍ” （１３２ポンド・立方フィート）であった、このコン クリートからつくった４つの約１０ｃｍｘ２０ｃｍ （４”ｘ８”）の円筒体の それぞれの平均圧縮強度は、次の通りであった。pound k percent Portland Seme 600 270 17.01 nt, Kuibwe Fine “concrete 2260101764” aggregate Heidite "expanded 207 93 5.87 shale" aggregate Smooth surface expansion parlor 65 29 1.84 ite Uncompressed fine silica 27 12 0.76 (silicon dioxide, minimum 90%) Natural diatom ± 10 4.5 0.20 silicon monide, minimum 90%) Fly ash 30 13.5 0.80 Water 328 147.6 9.29 Total 3527 1586.6 99.77 Wet density of the above concrete mixture was 2112 kg/m” (132 lb. cubic feet). Four approximately 10cm x 20cm (4” x 8”) cylindrical bodies made from cleats. The respective average compressive strengths were as follows.
圧縮強度 ０２０時間−５４５０ｐｓｉ −ｆ３７．５９ＭＰａ１＠２０時間− ５８００ｐｓｉ −ｆ４０．ｏＯＭＰａｌ圧縮強度 ０２８日 −６７２０ｐｓ ｉ −（４６，３４ＭＰａ１＠２８日 −７００６ｐｓｉ −ｆ４８．３１ＭＰ ａ１上記コンクリ一ト混合物の調製と混合においては、円滑面膨張パーライトは 予め湿潤させてから、ヘイダイト骨材、未圧縮微小シリカ、珪藻土およびフライ アッシュと混合させた１次に、この混合物をセメント、微細骨材（砂）および水 に加えた。Compressive strength 020 hours-5450psi-f37.59MPa1@20 hours- 5800psi - f40. oOMPal compressive strength 028 days -6720ps i - (46,34MPa1@28th -7006psi -f48.31MP a1 In the preparation and mixing of the above concrete mixture, smooth surface expanded pearlite is Pre-moisten and then add heidite aggregate, uncompacted microsilica, diatomaceous earth and fly Firstly, this mixture is mixed with ash, then mixed with cement, fine aggregate (sand) and water. added to.
本実施例である実施例ＩＩの混合物はまた、機械キャスティングの代わりに湿潤 キャスティング（ｗｅｔｃａｓｔｉｎｇｌによりプレキャスト処理し、プレスト レス処理した製品をつくるのにも使用することができる。湿潤キャスティングに おいては、コンクリートはモールドに注入され、好ましくはスランプ処理したコ ンクリートである。ＰＡ潤キャスティングを行なう場合には、水は約１８０ｋｇ （約４００ボンド）に、ボレム１０１０ＯＨのような超可塑剤は約０９乃至１ ．８ｋｇ（２乃至４ポンド）にすべきである。The mixture of Example II, which is the present example, is also suitable for wet casting instead of machine casting. Casting (precast processing by wetcastingl, precast) It can also be used to make processed products. For wet casting In this case, the concrete is poured into a mold, preferably a slumped concrete. It is concrete. When performing PA Jun casting, approximately 180 kg of water is required. (approximately 400 bonds), and superplasticizers such as Borem 1010OH are approximately 0.9 to 1. ．． It should weigh between 8 kg (2 and 4 lbs).
叉ＪＪＬＬユ」一 本実施例は、標準ブロック混合物と本発明の軽量混合物からつくった、「イント ラロック・ブロック」（”Ｉｎｔｒａｌｏｃｋ Ｂｌｏｃｋ”）と呼ばれるコン クリートブロックを比較するものである。叉JJLLゆ' 1 This example shows the results of the "Int. A controller called “Intralock Block” This is a comparison of cleat blocks.
標準ブロック混合物を次のようにしてつ（った。A standard block mixture was prepared as follows.
セメント ３２９ １４８ ９．０７ 微細骨材 １４００ ６３０ ３８．６０＃１６０ツク １６５０ ７４２ ４ ５．５０可塑剤 １．６２ ０．７３ ０．０４水 ２４７ １１１ ６．８１ 合計 ３６２７．６２ １６３１．７３ １００．０２上記混合物中の可塑剤は 、オハイオ州、ピーチウッド（Ｂｅａｃｈｗｏｏｄｌに所在するマスタービルダ ーズ・インコーホレイテッドｆＭａｓｔｅｒｂｕｉｌｄｅｒｓ、 Ｉｎｃ、ｌか ら入手することができるマスタービルダーズ・マスター・ミックス１０ラブリリ ス（Ｍａｓｔｅｒｂｕｉｌｄｅｒｓ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ １０Ｌｕｂｒｉｌ ｉｔｈｌである。Cement 329 148 9.07 Fine aggregate 1400 630 38.60 #160 Tsuku 1650 742 4 5.50 Plasticizer 1.62 0.73 0.04 Water 247 111 6.81 Total 3627.62 1631.73 100.02 The plasticizer in the above mixture is Master Builders located in Beachwood, Ohio Masterbuilders, Inc. Master Builders Master Mix 10 Labrilli available from (Masterbuilders Master Mix 10Lubril It's ithl.
軽量ブロック混合物は、実施例Ｉの膨張パーライトから次のようにしてつくった 。A lightweight block mixture was made from the expanded perlite of Example I as follows. .
軽量ブロワ ク混Ａ ボンド ｋ パーセント セメント ５２４ ２３６ ２３．７４円滑面膨張 １４０ ６３ ６．３４ パーライト 未圧縮微小シリカ ２７ １２ １．２２可塑剤（ボレム） ３ １．３ ０． １４膨張粘土 １０００ ４５０ ４５．３１（グラベライト） 微細骨材 ２４３ １０９ １１．０１水 ２７０ １２２ １２．２４ 合計 ２２０７ ９９９．３ １００．００パーライトは、実施例工で使用され たパーライトと同じものであった。lightweight blower k mixed A bond k percent Cement 524 236 23.74 Smooth surface expansion 140 63 6.34 perlite Uncompacted fine silica 27 12 1.22 Plasticizer (Volem) 3 1.3 0. 14 Expanded clay 1000 450 45.31 (gravellite) Fine aggregate 243 109 11.01 Water 270 122 12.24 Total 2207 999.3 100.00 Perlite was used in the example work. It was the same as perlite.
２つの混合物の物理的特性の比較は次の通りであった。A comparison of the physical properties of the two mixtures was as follows.
イントラロッ ク榎 混Ａ物 軽 混Ａ物 温潤密度 ２１６５ｆ１３５．３＋ １４００ｆ８７．５＋ｋｇ／ｍ３［ボンド ／立方フィート） 乾燥密度 ２１３２ｆ１３３．３＋ １２６Ｎ７９．０１ｋｇ／ｍ３（ボンド／ 立方フィート） 乾燥、ｋｇ／加ツクックンド／ブロック＋ ２３．Ｎ５２．０＋ １３．９＋３ ０．８０＋圧縮強度（２８日後） ２４．１９＋３５０７．０１ ２０．９４Ｆ ３０３７＋ｐｓｉ ｆＭＰａ） 寒ｍ二Ｍ 本実施例は、通常のボートランドセメント混合物（混合物１）の性能特性を、本 発明に従ってつくった２つのコンクリート混合物（混合物２および３）と比較す るものである。パーライトは、 ２３２ ｋ、 ｇ／ｍ’の未圧縮密度まで膨張 させたグレフコＮＡ−６６鉱石からつくった。パーライトは、ＬＥ−７４３−Ｈ Ｓシリコーンシーラントで処理した。特に、本実施例は、重量、圧縮強度、弾性 率および曲げ結合強度に関して混合物２および３の特性が混合物１に比べて優れ ていることを示すものである６曲げ結合強度試験においては、混合物２および３ は、本発明のコンクリート混合物が通常のポートランドセメント混合物（混合物 １）よりも１２倍も大きい、補強ストランドに対する結合能力を発揮することを 示している。Intraloc Kuenoki Mixed A Light Mixed A Wet density 2165f135.3+ 1400f87.5+kg/m3 [bond / cubic foot) Dry density 2132f133.3+ 126N79.01kg/m3 (bond/ cubic feet) Dry, kg/kg/block+23. N52.0+13.9+3 0.80 + Compressive strength (after 28 days) 24.19 + 3507.01 20.94F 3037+psi fMPa) Cold m2M This example demonstrates the performance characteristics of a normal Boatland cement mixture (mixture 1). Comparison with two concrete mixtures made according to the invention (mixtures 2 and 3) It is something that Pearlite expands to an uncompacted density of 232 k, g/m' It was made from Grefco NA-66 ore. Perlite is LE-743-H Treated with S silicone sealant. In particular, this example focuses on weight, compressive strength, and elasticity. The properties of mixtures 2 and 3 are superior to mixture 1 in terms of modulus and flexural bond strength. In the 6 bending bond strength test, which shows that mixtures 2 and 3 The concrete mixture of the present invention is different from the conventional Portland cement mixture (mixture 1) exhibits a binding capacity for reinforcing strands that is 12 times greater than that of It shows.
＠ＪＬ！！Ｌｉ ｌ豆璽２ ｍ豆盗ユ ポンド ｋ パーセント ボンド ｋ パーセント ボンド ｋ パーセントタ イプＩ ８００ ３６０ １８ ７５０ ３３７ ２３ ”１５０ ３３７ ２ ３ポートランドセメント 微細２８００１２６０ ６４ ２０００ ９００ ６２２０００ ９００ ６２ ・ 「コンクリート 砂」 粗 ４００ １８０ ９ なし なし なし なし骨材 円滑 なし ５０ ２２．５ １．６ ５０ ２２．５ １．６面パーライト 未圧 なし ５０ ２２．５ １．６ ３５ １５．８ １．１縮微小シリカ ポレム なし ３ １．４ ．０９ なし１００超可塑剤 天然 なし なし ２０ ９ ６ 合計４３６７１９６５９９．４３２００ ９９．０９ １４４．０．３１４３９ ．４ ３２０１ ９９．３ 湿潤密度 ２４４８（１５３） ２１６８Ｆ１３５．５］ ２１３４（１３３， ４＋ｋｇ／ｍ” （ボンド／立方フィート）乾燥密度 ２３６８（１４８） ２ ０５６ｆ１２８．５） ２０３５＋１２７．２）ｋｇ／ｍ” （ポンド７立方フ イート）Ｄミ遭Ｌ３虹１鼠 ｐｓｉ ｆＭＰａｌ １日 ３７２６Ｆ２５．７） ５０４３（３４，８１４４１０（３０，４＋２８ 日 ６９４０（４７，９１８０８０Ｆ５５．７１ ８４００＋５７．９＋μｍ旦 １１支」軽 （ｐｓｉ ｘ １０６１ ２８日 ３．８７ ３，８９ ３．９３田’ＬＬ木１イＬ」ζ」グ ６５ ７９ ８ ７７３ｓｉ 本実施例においては、混合物２と混合物３とを比較することが重要である。混合 物２の場合には、本発明に従い、円滑面膨張パーライトを、未圧縮微小シリカお よび超可塑剤（ポレム１００）と予備混合した。混合物３の場合には、本発明に 従い、本発明の円滑面膨張パーライトを、より少量の未圧縮微小シリカおよび珪 藻土と予備混合した。混合物３においては、最終コンクリート製品において同等 または一層良好な性能特性を得るためには、超可塑剤は必要なかった。同じスラ ンプと加工性を得るのに、混合物２または混合物３において使用された水の量に は差はなかった。@JL! ! Li l Mame Seal 2 m Mame Thief Yu Pound k percent bond k percent bond k percenta Ip I 800 360 18 750 337 23”150 337 2 3 portland cement Fine 28001260 64 2000 900 622000 900 62 ・"Concrete sand" Coarse 400 180 9 None None None None Aggregate Smooth None 50 22.5 1.6 50 22.5 1.6 side perlite Uncompressed None 50 22.5 1.6 35 15.8 1.1 Reduced fine silica No polem 3 1.4. 09 None 100 super plasticizer Natural None None 20 9 6 Total 4367196599.43200 99.09 144.0.31439 ．． 4 3201 99.3 Wet density 2448 (153) 2168F135.5] 2134 (133, 4+kg/m” (bond/cubic foot) dry density 2368 (148) 2 056f128.5) 2035+127.2)kg/m” (pound 7 cubic foot Eat) Dmi Encounter L3 Rainbow 1 Mouse psi fMPal 1st 3726F25.7) 5043(34,814410(30,4+28 Day 6940 (47,918080F55.71 8400+57.9+μm day 11 branches” light (psi x 1061 28th 3.87 3,89 3.93 田’LL 木１いL”ζ”gu 65 79 8 773si In this example, it is important to compare Mixture 2 and Mixture 3. mixture In the case of item 2, according to the present invention, the smooth surface expanded pearlite is mixed with uncompressed fine silica or and a superplasticizer (Polem 100). In the case of mixture 3, according to the invention Therefore, the smooth surface expanded pearlite of the present invention can be combined with a smaller amount of uncompressed fine silica and silicon. Pre-mixed with algae. For Mixture 3, equivalent in the final concrete product Alternatively, no superplasticizer was required to obtain better performance properties. same sura the amount of water used in mixture 2 or mixture 3 to obtain the There was no difference.
曲げ結合即ちプルアウト（ｐｕｌｌ−ｏｕｔ）試験は、コンクリートとテンドン （ｔｅｎｄｏｎ）との間の、外部荷重の印加により生ずる応力を測定する試験で ある。試験片をつくり、ストランドを接着部を有するコンクリートに埋め込む、 ストランドを引張り出す。Flexural bonding or pull-out tests are performed on concrete and tendons. A test to measure the stress caused by the application of an external load between the be. Create a test piece and embed the strand in concrete with a bonded part. Pull out the strand.
支胤亘■ 本発明に従ってつくった混合物から形成したブランクは、例外的な可撓性を有す ることがわかった。上記したような例外的な結合により、このような例外的な可 撓性が得られるものと考えられる。ヘイタイトを含まない点を除いて、実施例Ｉ Ｉの混合物と同様の混合物からブランクをつくった。ブランクに極限能力の１０ ０％まで荷重を加えた。この荷重の下で、ブランクは３０乃至３３ｃｍ（１２乃 至１３インチ）撓み、補強ストランドは全（滑らなかった。２４時間後に、荷重 を除去し、ブランクは荷重をかけないときのプレロード（＋）ｒｅ−１ｏａｄ１ 位置の約７．６ｃｍ （３インチ）の範囲内まで復帰した。２８日以内に、ブラ ンクは元の反り位置（ｃａｍｂｅｒｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｌ まで復帰した。Wataru Shitan■ Blanks formed from mixtures made according to the invention have exceptional flexibility. It turns out that Due to the above-mentioned exceptional combination, this exceptional possibility It is thought that flexibility can be obtained. Example I except that it does not contain heitite A blank was made from a mixture similar to that of I. Blank with ultimate ability 10 Load was applied up to 0%. Under this load, the blank will be 30-33 cm (12-33 cm) The reinforcing strands were fully deflected (up to 13 inches) and did not slip. After 24 hours, the load is removed, and the blank is preloaded (+)re-1oad1 when no load is applied. It returned to within about 7.6 cm (3 inches) of its position. Within 28 days, The link returned to its original cambered position.
このコンクリート組成物は、セメント、円滑面膨張パーライトおよび水だけから なる、まぐさく１ｉｎｔｅｌｌのような軽量建築素子をキャスティングするのに 使用することができる。This concrete composition is made from only cement, smooth surface expanded perlite and water. For casting lightweight construction elements such as lintel 1intell. can be used.
次の実施例は、このような組成物の１つを示すものである。The following example illustrates one such composition.
実」１肌ＶＩ− グレフコＮＡ−６７パーライト鉱石を約１４７ｋｇ／ｍ３ （約９１７ボンド／ 立方フイート）の圧縮嵩密度まで膨張させた。膨張パーライトは本明細書に記載 の仕様に合致するとともに、丸い形状を有しかつ第２および２Ｂ図の顕微鏡写真 に示すような比較的滑らかな表面を有していた。次に、円滑面膨張パーライトに 、ＬＥ−７４３−ＨＳシリコーンエマルジョンを噴霧した。上記した膨張パーラ イト、ボートランドセメントおよび水からなる湿潤セメント混合物を次のように してつくり、試験を行なった。Fruit” 1 Skin VI- Approximately 147 kg/m3 of Grefco NA-67 pearlite ore (approximately 917 bonds/ cubic feet). Expanded perlite is described herein conforms to the specifications of It had a relatively smooth surface as shown in the figure. Next, smooth surface expanded pearlite , LE-743-HS silicone emulsion was sprayed. The above-mentioned expansion parlor A wet cement mixture consisting of cement, Boatland cement and water was prepared as follows: I made it and tested it.
ポンド ｋ パーセント セメント ９４ ４２．３ ６０．６５円滑面膨張パーライト １６ ７，２ １０．３０水 ４５ ２０．２ ２９．０３ 合計 １５５ ６９．９ ９９．９８ 容積ｍ” （立方フィート） ０．０５３ｆ１．９１湿潤密度ｋ ｇ ／ ｍ ” １２９４ｆ８０．９１（ポンド／立方フィート） オーブン乾燥密度ｋ ｇ ／ ｍ ” １１１５（６９，７１（ポンド／立方フ ィート） 比重、パーライト ０．３５７ 圧縮強度ｐ ｓ ｉ （Ｍ Ｐ ａ ） ３３６０（２３，１７１（２８日） 本実施例は、本発明によれば、セメント、パーライトおよび水のみを用いても、 高圧縮強度と軽量との通常とは異なる組み合わせが得られることを示している。pound k percent Cement 94 42.3 60.65 Smooth surface expanded pearlite 16 7,2 10.30 Wed 45 20.2 29.03 Total 155 69.9 99.98 Volume m” (cubic feet) 0.053f1.91 Wet density k g/m ” 1294f80.91 (pounds/cubic feet) Oven dry density k g/m” 1115 (69,71 (lb/cubic ft) (Eat) Specific gravity, pearlite 0.357 Compressive strength ps i (M P a) 3360 (23,171 (28th) This example shows that according to the present invention, even if only cement, perlite and water are used, It shows that an unusual combination of high compressive strength and low weight can be obtained.
本発明においては、コンクリート湿潤混合物は、ブランク素材またはコンクリー トブロックその他の製品を水その他の成分と混合した直後で、硬化させる前にキ ャスティングするのに使用される混合物を指している。コンクリート混合物が硬 化すると、約４０重量パーセントの水が硬化工程において蒸発または失われる。In the present invention, the concrete wet mix is a blank material or a concrete wet mix. Kick blocks or other products immediately after mixing with water or other ingredients and before curing. Refers to the mixture used for casting. concrete mixture is hard , approximately 40 weight percent of water is evaporated or lost during the curing process.
これは、「そのまま」（”ａｓ ｉｓ”ｌの製品状態であって、一定重量のオー ブン乾燥状態ではない。This is the product condition “as is” and a constant weight of the product. It's not dry.
かくして、本発明のコンクリート組成物は、湿潤混合物の重量パーセントで、８ 乃至６５パーセントのセメントと、０．５乃至２０パーセントの円滑面膨張パー ライトと、０．５乃至３０パーセントの水と、１２パーセント以下の、未圧縮微 小シリカ、珪藻土および／またはフライアアッシュのようなポゾランと、７５パ ーセント以下の微細骨材と、５パーセント以下の粗い骨材とからなる。Thus, the concrete composition of the present invention has a wet mix weight percentage of 8. 65% cement and 0.5% to 20% smooth surface expansion par. light, 0.5 to 30 percent water, and up to 12 percent uncompressed fine powder. Pozzolana such as small silica, diatomaceous earth and/or friar ash and 75% It consists of fine aggregate of less than 5% and coarse aggregate of less than 5%.
上記範囲は、本発明の最も広い範囲を示す、コンクリートブロックにおいて使用 する場合には、圧縮強度は約１４１ｋｇ／ｃｍ” ［２０００ｐｓｉ （１３Ｍ Ｐａ）］程度の低さに、かつ、重量は９２８ｋｇ／ｍ３（５８ポンド／立方フイ ート）程度の低いオーブン乾燥密度とすることができる。コンクリートブロック の場合には、圧縮強度は少なくとも約１７６ｋｇ／ｃｍ” ［２５００ｐｓ ｉ （１７ＭＰａ）］であるのが好ましい、プレキャスト処理を行ない、プレスト レス処理を行なった製品において使用する場合には、圧縮強度は少なくとも約２ ８１ ｋｇ／ｃｍ” ［４０００ｐｓｉ （４１ＭＰａ）］、好ましくは約４２ ２ｋｇ／ｃｍ” ［６０００ｐｓｉ （４１ＭＰａ）］にすべきであり、重量は 少なくとも１２００ｋｇ／ｍ” （５ボンド／立方フイート）の密度にすべきで ある。コンクリートブロック混合物の場合には、セメントは温潤コンクリート混 合物の８重量パーセント程度の低さにすることができる。ブランク素材混合物の 場合には、セメントは湿潤コンクリート混合物の少なくと１０パーセント、好ま しくは１２パ一セント以上にすべきである０本発明の高強度コンクリート最高（ ｔｏｐ）オーブン乾燥密度は、約２１６０ｋｇ／ｍ（約１３５ポンド／立方フイ ート）である。The above ranges represent the broadest scope of the invention for use in concrete blocks. In this case, the compressive strength is approximately 141kg/cm” [2000psi (13M Pa)] and the weight is 928 kg/m3 (58 lb/cubic ft). Oven-dried densities can be as low as Concrete block , the compressive strength is at least about 176 kg/cm” [2500 ps i (17MPa)] is preferably performed, precasting is carried out, and presto When used in products that have been subjected to a stress treatment, the compressive strength is at least approximately 2 81 kg/cm" [4000 psi (41 MPa)], preferably about 42 2kg/cm” [6000psi (41MPa)], and the weight is The density should be at least 1200 kg/m” (5 bonds/cubic foot). be. In the case of concrete block mixtures, the cement is a warm concrete mixture. It can be as low as 8 percent by weight of the compound. blank material mixture In some cases, the cement comprises at least 10 percent of the wet concrete mix, preferably The highest strength concrete of the present invention should be 12% or more ( top) Oven dry density is approximately 2160 kg/m (approximately 135 lb/cubic ft) ).
プレキャストおよびプレストレス処理した製品の湿潤混合物の好ましい範囲は、 セメントが１０乃至５０重量パーセント、パーライトが０．５乃至１５重量パー セント、水が５乃至２５重量パーセント、ポゾランが０．３乃至１０重量パーセ ント、可塑剤が１重量パーセント以下、微細骨材がｌＯ乃至７０重量パーセント 、粗い骨材が５０重量パーセント以下である。The preferred range of wet mixtures for precast and prestressed products is: Cement is 10 to 50 weight percent, perlite is 0.5 to 15 weight percent. cent, 5 to 25 percent by weight of water, 0.3 to 10 percent by weight of pozzolan. 1% by weight or less of plasticizer, 10 to 70% by weight of fine aggregate , less than 50 weight percent coarse aggregate.
オーブン乾燥密度は１２００乃至２１６０ｋｇ／ｍ” （７５乃至１３５ポンド ／立方フイート）にすべきであり、また圧縮強度は２８日後は、少なくとも約３ ５２ｋｇ／ｃｍ” ［５０００ｐｓｉ （３４ＭＰａｌ］にすべきである。プレ キャスト処理は行なったが、プレストレス処理は行なわなかった製品の場合には 、最小圧縮強度は約２８１ｋｇ／ｃｍ” ［約４０００ｐｓ ｉ（２７ＰＭａ） ］である。Oven dry density is 1200 to 2160 kg/m” (75 to 135 lbs. /cubic ft) and the compressive strength should be at least about 3 cm after 28 days. 52kg/cm” [5000psi (34MPal)]. For products that have been cast but not prestressed, , the minimum compressive strength is approximately 281 kg/cm” [approximately 4000 ps i (27 PMa) ].
コンクリートブロック混合物の好ましい範囲は、セメントが８乃至５０重量パー セント、パーライトが１乃至１８重量パーセント、水が５乃至３０重量パーセン ト、ポゾランが０．３乃至１２重量パーセント、可塑剤または超可塑剤が１重量 パーセント以下、微細骨材が７０重量パーセント、粗い骨材が５０重量パーセン ト以下である。オーブン乾燥密度は９２８乃至１８４０ｋｇ／ｍ” （５８乃至 １１５ボンド／立方フイート）にすべきであり、圧縮強度は２８日後は少なくと も約１４１ｋｇ／ｃｍ” ［２０００ｐｓｉ （１３ＭＰａ）］にすべきである 。The preferred range for concrete block mixtures is 8 to 50 percent cement by weight. cent, perlite 1 to 18 weight percent, water 5 to 30 weight percent 0.3 to 12 weight percent of pozzolan, 1 weight percent of plasticizer or superplasticizer % or less, fine aggregate is 70% by weight, coarse aggregate is 50% by weight less than or equal to Oven dry density is 928 to 1840 kg/m” (58 to 115 bond/cubic foot) and the compressive strength should be at least 28 days after 28 days. should also be approximately 141 kg/cm” [2000 psi (13 MPa)] .
本発明のコンクリートは、ブランク素材およびスパンバイリング（ｓｐａｎ ｐ ｉｌｉｎｇ）のような、機械からキャストされた、プレキャストおよびプレスト レス処理製品をつくるのに使用することができる。これは、仕事場において、モ ールドに湿潤キャストしまたはモールドに注入して、プレキャストおよびプレス トレス処理したブランク素材、下水管およびその他のプレキャスト・プレストレ ス製品をつくることができる。これは湿潤キャストを行ない、後テンションをか けて（ｐｏｓｔ−ｔｅｎｓｉｏｎｌ、種々の強化製品をつくることができる。こ れはまた、キャストすることにより、補強をしないセメントブロックをつくるこ とができる。The concrete of the present invention can be used for blank material and span-by-ring. precast and presto cast from machines, such as It can be used to make processed products. This is important in the workplace. Precast and pressed by wet casting in a mold or pouring into a mold Trested blanks, sewer pipes and other precast and pre-stretched materials You can make products based on your needs. This is done by performing a wet cast and then applying tension. post-tension, various reinforced products can be made. It is also possible to create unreinforced cement blocks by casting. I can do it.
本発明のコンクリートは、結合強度が大きいので、金属またはプラスチックのハ ードウェアに埋め込みまたは固定するように使用することができる。これはまた 、トンネルのような補強鋼構造体にコンクリート混合物を放射または噴霧するよ うにして使用することもできる。The concrete of the present invention has a high bonding strength, so it can be used for metal or plastic hardware. It can be embedded or fixed in hardware. This is also , to radiate or spray concrete mixture onto reinforced steel structures such as tunnels. You can also use it like this.
本発明を特定の実施例に関して説明したが、実施例は本発明を限定するのではな く例示のためのものであり、本明細書において説明した特定の実施例に関する他 の変更と修正は当業者にとって明らかであり、これらはいずれも本発明の精神と 範囲とに包含されるものである。従って、本発明は、本明細書において説明した 特定の実施例に限定されるものではなく、また本技術分野における進歩が本発明 により進められることとは異なる他のいかなる態様においても制限を受けるもの でもない。Although the invention has been described with respect to particular embodiments, the embodiments are not intended to limit the invention. This is for illustrative purposes only and does not refer to any specific embodiments described herein. Changes and modifications will be apparent to those skilled in the art, all of which are within the spirit of the invention. and shall be included within the scope. Accordingly, the present invention comprises the methods described herein. The present invention is not limited to particular embodiments, and may reflect advances in the art. be restricted in any other manner different from that advanced by not.
ＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｂ 国際調査報告FIG, 3A FIG. 3B international search report
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